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萃智可拓科创之旅:TRIZ——阿奇舒勒开发的发明方法论

已有 5767 次阅读 2020-7-11 14:32 |个人分类:智慧新世界|系统分类:科研笔记

TRIZ——阿奇舒勒开发的发明方法论

 

发现问题:止不住的流鼻涕该怎么办?

 

如果孩子总是流鼻涕该怎么办?就是那种止不住的流鼻涕,而且确定不是感冒,而是不明过敏物导致的止不住的流鼻涕。常用的解决方法是什么?

稍加观察可以发现,不用大人想办法,孩子会不由自主的用手、衣服不断擦鼻涕,但是如果手、衣服上的细菌本身可能导致过敏怎么办?

换成干净的纸巾、手帕、医用纱布?

或者直接送医院,给孩子服用过敏药或打针?

还是耐心的通过食物、睡眠和情绪的改善来提升其免疫力?

有没有一种更好的解决方案可以让鼻涕不再从鼻孔流出来?

你知道吗?鼻涕其实有四个出口。

四个出口?

鼻孔,嘴巴,肠道,还有一个是什么?

哈哈,回忆一下,如果感冒时,你是不是会流眼泪?而且很快你会发现自己的鼻子也阻塞了。

小学的时候,我曾经看到过一个同学给大家表演用眼睛擤鼻涕。虽然听起来就有点不舒服,但是因为好奇,我还是坚持看完了他的表演。之后我开始意识到,原来鼻涕其实是有四个出口的。

正如那个同学所发现的,当你流鼻涕止不住时,你可以试着用其它通道。通过吸鼻涕的动作训练你的鼻子,确保各个通道顺畅,的确可以一定程度止住流鼻涕。

在根里奇.阿奇舒勒著的《哇!发明家诞生了》的书中,他提到了一个有名的科学家,他叫金斯伯格,人们都尊称他为金斯伯格教授。在书中记录了金斯伯格教授总结的发明经验:“我的发明是整理各种不同的想法的结果。”是的,通过整理不同想法来寻找答案,不断尝试错误的方法是很多科学家发明创造时常用方法,比如爱迪生。

不仅如此,仿佛普通老百姓也会用。比如有的家长为了让孩子不吃手,会给孩子手上涂一些苦瓜汁,当孩子吃到了苦头,就会选择性的不再吃手,当然这种方法并不是对每个孩子有效,于是涂辣椒、花椒水、柠檬水等更多的办法被发明了出来。

如果你有幸观察婴幼儿,你会发现仿佛人类天生就擅长试错,就像这位生活在20世纪末的金斯伯格教授一样,他和自己小时候,自己的祖先,比如两千年前,两万年前,甚至两百万年前的人们可能采用了同样的发明方法,不断整理各种不同的想法,然后逐一尝试,直到搜寻到满意的答案为止。直到1946年,有一个生活在苏联,名叫根里奇.阿奇舒勒的年青人,当他因为工作需要想帮更多人解决发明难题时,他惊奇的发现,所有的科学图书馆里竟然找不到一本关于发明的最基本的教科书。更让他无法接受的是,当时的科学家宣称:发明是偶然事件、情绪或者“血型”的结果。面对事实和科学家的结论,这位20岁年青人脑袋里突然冒出了一个大胆的想法——如果现在没有发明方法论,就应该有人来开发。

这个叫根里奇.阿奇舒勒的年青人为什么会萌发这样一个大胆的想法呢?

关键问题:发明创造是遗传天性还是可以后天习得?

 

回顾历史,根里奇.阿奇舒勒发现,我们的祖先变成人的过程,就是从发明最早的工具开始的。虽然人类在进化的过程中产生了不计其数的发明创造,但发明创造的方法一直都本能的使用了试错法。

1926年,美国心理学家特曼(L.Termen)和考克斯(S.Cox)出版了《300名天才的早期智力特征研究》。在后来的25-30年里,特曼和伊登(M.Eden)研究了1000名天分学生的生活,出版了三卷《天才的遗传研究》。在这之前,发明家们不屑于剖析发明创造的过程,他们更乐于孜孜不倦的试错或陶醉于别人对他出类拔萃光环的奉承。

1931年,美国心理学家罗斯曼在对发明家进行问卷调查研究的基础上出版了《发明家心理学》。在书中,罗斯曼这样写道:“目前,我们对创新的心理过程还一无所知。我们记不清楚什么样的条件有利于创新,也不清楚发明家个人需要明确具备什么样的素质。”尽管罗斯曼搜集了很多有趣的事实,但他还是没有揭示出创新的本质,不过他却用谦虚的结论描绘了创新过程的大体框架:

1识别需求和/或问题;

2分析这些需求和/或问题;

3评估已有的信息;

4归纳出所有可能的方案;

5分析这些方案;

6产生新想法;

7实验和确认新概念。

1932年,法国科学家查尔斯.尼科尔(Charles Nicolle)在《生物学发明》中这样写道,“发明家既没有推理也无远见,甚至没有最起码的耐性。”,接下来他继续描述道,“他既不做调查研究,也不会沿着他那活跃的想象力驰骋。相反,他迫不及待地把自己扔进未知的世界,希望这样就可以征服世界。问题就像隐藏在烟雾中,普通灯光无法通过烟雾把它照亮,却突然间被闪电照得通明,于是一个新的发明诞生了。这样得活动既没有逻辑也不明智。”

1934年,苏联心理学家P.雅各布森(P.Jacobson)出版了《发明家的创造过程》第一卷,通过分析罗斯曼的结论,雅各布森提出了他自己的创新过程新概念,具体也包含7个步骤:

1 知识/创新准备期;

2 寻找需求;

3 任务和/或想法的产生;

4 探索方案;

5 形成创新概念;

6 把概念变成原理图;

7 想法的技术实施和开发。

虽然雅各布森提出的创新过程概念有罗斯曼思想的影子,但雅各布森清楚地表达了这样一个想法:有必要揭示技术创新的内在规律,并建立一种科学方法进行创新。于是他计划在第二卷中阐述这种方法,但很遗憾,他并没有写出第二卷,而是继续出版其它心理学著作。

20世纪30年代中期,专利图书馆的书架上存放着数百万项专利。发明活动变得越来越普遍,虽然人们明显需要一套科学的创新方法论,但其后的20年里,因为各种各样的原因,并没有“发明技术”的新著作问世。苏共中央委员会的24届全会报道:“把科研成果转换为大规模生产力,是我们最薄弱的环节。”

 

发明可以带来好运?

1926年10月15日,根里奇.斯拉维奇.阿奇舒勒(Genrich Saulovich Altshuller)在苏联塔什干诞生了,之后他在阿塞拜疆的首府巴库生活了多年,度过了他的小学。在那里,十岁的根里奇.阿奇舒勒遇见了第一个发明家,就是会计麦克尔大叔。那时根里奇才读小学四年级,当他亲眼目睹这个“会计”用冰块成功的将纪念碑一样庞大的重物从一米多高的砖台上搬下来时,他意识到任何东西都能有不平常的用途,这位会计麦克尔大叔会因此成为一个发明家。这件事在他幼小的心田播种下了发明的种子,让他终身铭记“任何情况下,即使时在没有希望的情况下,总能找到一种解决问题的办法。某种东西可以被发明出来,而这种东西会很简单很美好。”就这样,发明的种子也就在他的内心扎了根。

九年级的时候,根里奇.阿奇舒勒获得了第一张作者证书(苏联内部专利),是关于潜水设备的,十年级的时候他又造了一条船,一条采用火箭发动机,以碳化物为燃料的船。1946年,他又发明了一种在没有潜水装置的情况下从固定不动的潜水艇逃生的方法。由于这项发明被限为军事机密,阿奇舒勒也因此成为里海海军专利部的工作人员。

在里海海军专利部,根里奇.阿奇舒勒遇到了一位沉湎于幻想的领导,他给了阿奇舒勒一个重要的发明任务,那就是寻找一种军事牵制方法,帮助陷于敌后而且没有任何资源的士兵。不久以后,阿奇舒勒如期所致的发明了一种新式武器——用普通药物制成的剧毒化学物质。这项发明为根里奇.阿奇舒勒带来了好运,他被带到了莫斯科,去见克格勃的头子贝利亚先生。但同时也给他带来了厄运,四年后,在贝利亚的一所监狱里,根里奇.阿奇舒勒被指控企图在红场用这项发明来破坏检阅活动。

为什么一项发明既可以给发明家带来好运,也可能带来厄运呢?好运和厄运之间究竟是如何转化的呢?

发明会带来厄运?

在里海海军专利部,根里奇.阿奇舒勒遇到了不同的发明家,很多人来到他的办公室咨询他:“这里有一个问题,我解决不了,我该怎么办?”带着问题,根里奇.阿奇舒勒找遍了所有的科学图书馆,没有找到一本关于发明的教科书,而且当时的科学家们也宣称发明是偶然事件、情绪或者“血型”的结果。阿奇舒勒不想接受这样的现实,就像他在十岁时所发现的:“在任何情况下,即使是在没有希望的情况下,总能找到一种解决问题的办法。某种东西可以被发明出来,而这种东西会很简单,很美好。”,正是由于这种根植于童年时代的信念以及在当时根里奇.阿奇舒勒在自己发明创造和帮助别人发明创造过程中已经意识到“发明只不过是利用一些原理将技术矛盾消除。如果发明者了解并运用这些原理,发明就水到渠成”的经验总结,让他有了这样一个“如果现在没有发明方法论,就应该有人来开发。”的大胆想法。

当根里奇.阿奇舒勒把自己的信念、经验总结和这个大胆的想法分享给了他的老同学拉菲尔.夏皮洛(Rafael Shapiro),这位老同学听闻之后非常兴奋,因为他也是一位发明家,而且是一位很想取得极大成功的发明家。于是他建议根里奇.阿奇舒勒给斯大林写信以求得支持。

1948年12月,作为一名里海海军上尉,根里奇.阿奇舒勒真的写了一封“斯大林同志亲启”的信,信中,他向国家领导人指出,苏联在发明创新的方法方面既混乱又无知。在信的末尾,他甚至提出了一个更加让人“无法容忍”的想法:有一种理论可以帮助任何一位工程师进行创新。该理论可以产生无价的成果,并将使技术世界产生革命性的变化。

与此同时,阿奇舒勒和夏皮洛开始准备,他们搜寻新的方法,研究所有已有的专利项目,参加各种发明竞赛。他们甚至因为发明了一种防火防热服而赢得全国竞赛奖。正当他们如火如荼的开发发明方法论时,突然,他们被传唤到乔治亚共和国的小城第比利斯。一到那里,他们就被抓了起来,两天后他们开始接受审讯,被控从事“发明家”颠覆活动,被判以25年监禁。

如何把厄运转化为好运?

发明为根里奇.阿奇舒勒带来了好运,同时也带来了厄运。而这种厄运在1950年的苏联是司空见惯的。面对厄运,根里奇.阿奇舒勒恍然大悟:“在入狱之前,我还在为一些简单的疑虑而苦苦求索。如果我的思想如此重要,他们为什么认识不到呢?我所有的疑问都被莫斯科国家安全委员会克格勃解决了。”慢慢的他意识到,要活下来,现在自己唯一的防卫武器就是依然存留在大脑里的发明方法论,于是为了生存,他尝试开始运用自己开发的发明方法论进行防卫和反击,解决监狱里遇到的各种矛盾问题。

如何在同一时间又睡觉又不睡觉?这个问题是根里奇.阿奇舒勒在莫斯科监狱拒绝在认罪书上签字招来的“车轮审讯”的过程中发现的。什么是车轮审讯?就是整晚他都要被审讯,白天也不允许睡觉,这样硬扛下去必死无疑。这个问题一开始看似无法解决,但后来根里奇.阿奇舒勒发现,他得到允许的最好休息就是坐着,但眼睛必须睁开。如何睁着眼睛睡觉?从扔掉的烟盒上撕下两片纸,用烧过的火柴棒在每片纸上画一只眼球。然后让室友用唾沫贴到自己闭着的眼睛上。然后平静的坐在门上猫眼的对面,就可以安然的睡着了。

是选择继续劳动还是被单独监禁?这个问题是阿奇舒勒最后被判到西伯利亚的古拉格集中营,每天做12小时的苦力时发现的新问题。他知道自己每天这么劳作无法幸免遇难,于是他选择监禁,转到和一些罪犯关在一起,然后把犯人当朋友,给他们讲自己编的幻想故事。

后来阿奇舒勒被转到了另一个集中营,在那里有一些老知识分子,有科学家、艺术家,还有律师。为了让这些绝望的知识分子振奋起来,根里奇.阿奇舒勒请求他们为自己上课,就这样他创办了“只有一个学生的大学”,每天,根里奇.阿奇舒勒都要参加12到14小时的学习,在集中营,他在自己创办的这所一人大学里接受了“大学教育”。

在另一个古拉格集中营,那里有个卡库塔(Karkuta)矿井,他每天花8-10小时琢磨发明方法论,并不断地解决采矿中出现的紧急技术问题,没有人相信,这个年青人是第一次在矿上工作,总工程师更不想听到居然是一个什么发明方法论在帮他们解决问题。但大家都相信他的确是一位年轻有为的发明家。

一天晚上,阿奇舒勒听说斯大林已经去世了,一年半后,阿奇舒勒被释放。回到巴库时他才知道,母亲以为没有希望再见到自己的儿子而自杀了。知道了发明有利也有弊的根里奇.阿奇舒勒还会继续那个“如果现在没有发明方法论,就应该有人来开发”的想法,继续开发和推广TRIZ吗?

 

如何推广发明方法论?

1956年,阿奇舒勒和夏皮洛再《心理学问题》杂志上,发表了第一篇文章《创造发明心理学》。犹如一枚炸弹,用事实证明并有利反驳了那些相信“发明就是受偶然的启发产生的——灵光乍现”观点的科学家和心理学家。

1957年年底,根里奇.阿奇舒勒在阿塞拜疆建设部开设了被认为是培训TRIZ的第一个进修班。

1959年,为了让人们接受他的理论,阿奇舒勒给苏联最高的专利组织——全苏发明家协会写了一封信,请求给他一个机会来证明自己的理论。

1961年,在根里奇.阿奇舒勒写的第一本书《怎样成为一个发明家》中,他明确反驳了“发明家是天生的”这一当时普遍流行的观点,批评人们过去进行发明时采用的试错法。并鼓励5万读者,每人只花25戈比(25美分),就可以学习20个发明原理。

1968年,在写了几百封信以后,根里奇.阿奇舒勒终于得到了发明家协会的答复,他坚持要求的创新方法(TRIZ)研讨会,将于1968年12月之前在乔治亚共和国的迪辛塔瑞(Dsintary)举行。这是阿奇舒勒开发的发明方法论有史以来的第一个TRIZ研讨会,在这里他第一次遇到了那些后来自称为他的学生的人们。

创新有算法?

1969年,阿奇舒勒出版了新书《创新算法》,提出了40个发明原理和能解决复杂的发明问题的第一个算法ARIZ,并于1973年再版时做了较大修改,奠定了TRIZ的基本原理和方法论,并试着将读者引向ARIZ世界——一个可以了解TRIZ解决问题强大能力的算法。

1970年,根里奇.阿奇舒勒开始给8-10年级的学生讲授发明问题解决理论(TRIZ),1974年他的学生年龄降到了10岁。1974年,《创新40法——TRIZ创造性解决技术问题的诀窍》第一版出版,这本书的目的是对TRIZ的方法作简要介绍,并对TRIZ重要的40项法则进行深入阐述。本书的核心内容是“消除技术矛盾的基本法则”,最初是在1974年的TRIZ研讨会上发给与会成员的学习手册。里面用插图清晰而传神地描述了40项法则所牵涉的概念。艺术家尤里、费多谢耶夫和出版者亚历山大.西里尤特斯基一起不厌其烦地将插图做得非常精美。书中每一页他们都增加一幅漫画,描述这一法则的主旨,以方便读者更容易理解解决技术矛盾问题的40法的出色途径。这些法则加上它们的附属法则,提供了解决发明问题的90种方法。

40项法则(原理)是阿奇舒勒和他的同事们专门从顶尖工业领域中挑选出成千上万例成功解决技术矛盾的发明专利进行研究。此外,他还格外重视研究了那些既解决了技术矛盾又不影响系统中其它部分的例子。通过研究阿奇舒勒发现,技术问题可以通过利用以前解决相似问题所用的发明原理来解决。比如磨损问题,不管发生在生产一个磨料产品,还是发生在挖泥机的刀刃上,都可以利用“分割法”来解决。在发现了这类相关关系之后,阿奇舒勒通过对成功的发明进行系统分析,归纳出这40项法则,此外他还归纳出39种产生矛盾的技术系统的普遍特性,并将这些发明综合起来制成了技术矛盾索引表,根据这个表可以不需要妥协地解决1000种以上的不同技术矛盾。

1974年到1986年,阿奇舒勒在对5-9年级的学生进行了世界上独一无二的实验。课程在《少年队员真理报》上被刊载,出版了数百万份。

1984年,《哇!发明家诞生了——TRIZ创造性解决问题的理论和方法》首版出版。在这本书中,根里奇.阿奇舒勒强调,“技术的进化有它自己的特性和法则。这就是为什么不同国家的不同的发明家在各自独立研究相同的技术问题时,会得出相同的结论。这意味着存在着某些规律。如果我们能够找到这些规律,我们就能用这些规律来解决技术问题——通过法则、准则,而不在整理不同想法上浪费时间。”对于这个现在以TRIZ简称的发明问题解决理论,根里奇.阿奇舒勒坦言:“一开始只有我独自工作。后来更多人加入其中,通过大家的努力,一个崭新的理论问世了。这方面的书出版了,教科书写出来了,将问题分了类,开办了各种研讨会和学校,目前,有300多所苏联的学校教授这种独特的解决问题的技术。”更为重要的是,根里奇.阿奇舒勒还郑重说明“这种发明的理论可以教授给各种年龄的人——但如同体育运动,教授对象越年轻越好。开始时我们发现职业工程师是最容易教授的对象,因为这种理论当时还在形成阶段,经验在解决时起了帮助作用。当理论逐渐成熟时,我们开始教授年轻的工程师,而后又开始教授学生。我们后来还邀请了高中高年级学生参加大学生培训组。”“但我们还不能教幼儿园的小孩,我们的学生起码应在五六年级以上。要学习发明的理论,需要一些物理和化学的知识。要跨越障碍,我们就要提出有趣的问题而不是严肃的问题。”

1986年,在《寻找创意,TRIZ入门》第一版出版,根里奇.阿奇舒勒首次引用了TRIZ理论的基本工具:发明问题标准解、完整的发明问题解决算法(ARIZ-85B)、解决技术矛盾的创新原理。

1989年,TRIZ协会成立,阿奇舒勒担任主席。

1998年9月24日,根里奇.斯拉维奇.阿奇舒勒因病逝世。1998年10月,阿奇舒勒学院在美国创办(www.airiz.org)

 


 

发现问题:止不住的流鼻涕该怎么办?

 

如果孩子总是流鼻涕该怎么办?就是那种止不住的流鼻涕,而且确定不是感冒,而是不明过敏物导致的止不住的流鼻涕。常用的解决方法是什么?

稍加观察可以发现,不用大人想办法,孩子会不由自主的用手、衣服不断擦鼻涕,但是如果手、衣服上的细菌本身可能导致过敏怎么办?

换成干净的纸巾、手帕、医用纱布?

或者直接送医院,给孩子服用过敏药或打针?

还是耐心的通过食物、睡眠和情绪的改善来提升其免疫力?

有没有一种更好的解决方案可以让鼻涕不再从鼻孔流出来?

你知道吗?鼻涕其实有四个出口。

四个出口?

鼻孔,嘴巴,肠道,还有一个是什么?

哈哈,回忆一下,如果感冒时,你是不是会流眼泪?而且很快你会发现自己的鼻子也阻塞了。

小学的时候,我曾经看到过一个同学给大家表演用眼睛擤鼻涕。虽然听起来就有点不舒服,但是因为好奇,我还是坚持看完了他的表演。之后我开始意识到,原来鼻涕其实是有四个出口的。

正如那个同学所发现的,当你流鼻涕止不住时,你可以试着用其它通道。通过吸鼻涕的动作训练你的鼻子,确保各个通道顺畅,的确可以一定程度止住流鼻涕。

在根里奇.阿奇舒勒著的《哇!发明家诞生了》的书中,他提到了一个有名的科学家,他叫金斯伯格,人们都尊称他为金斯伯格教授。在书中记录了金斯伯格教授总结的发明经验:“我的发明是整理各种不同的想法的结果。”是的,通过整理不同想法来寻找答案,不断尝试错误的方法是很多科学家发明创造时常用方法,比如爱迪生。

不仅如此,仿佛普通老百姓也会用。比如有的家长为了让孩子不吃手,会给孩子手上涂一些苦瓜汁,当孩子吃到了苦头,就会选择性的不再吃手,当然这种方法并不是对每个孩子有效,于是涂辣椒、花椒水、柠檬水等更多的办法被发明了出来。

如果你有幸观察婴幼儿,你会发现仿佛人类天生就擅长试错,就像这位生活在20世纪末的金斯伯格教授一样,他和自己小时候,自己的祖先,比如两千年前,两万年前,甚至两百万年前的人们可能采用了同样的发明方法,不断整理各种不同的想法,然后逐一尝试,直到搜寻到满意的答案为止。直到1946年,有一个生活在苏联,名叫根里奇.阿奇舒勒的年青人,当他因为工作需要想帮更多人解决发明难题时,他惊奇的发现,所有的科学图书馆里竟然找不到一本关于发明的最基本的教科书。更让他无法接受的是,当时的科学家宣称:发明是偶然事件、情绪或者“血型”的结果。面对事实和科学家的结论,这位20岁年青人脑袋里突然冒出了一个大胆的想法——如果现在没有发明方法论,就应该有人来开发。

这个叫根里奇.阿奇舒勒的年青人为什么会萌发这样一个大胆的想法呢?

关键问题:发明创造是遗传天性还是可以后天习得?

 

回顾历史,根里奇.阿奇舒勒发现,我们的祖先变成人的过程,就是从发明最早的工具开始的。虽然人类在进化的过程中产生了不计其数的发明创造,但发明创造的方法一直都本能的使用了试错法。

1926年,美国心理学家特曼(L.Termen)和考克斯(S.Cox)出版了《300名天才的早期智力特征研究》。在后来的25-30年里,特曼和伊登(M.Eden)研究了1000名天分学生的生活,出版了三卷《天才的遗传研究》。在这之前,发明家们不屑于剖析发明创造的过程,他们更乐于孜孜不倦的试错或陶醉于别人对他出类拔萃光环的奉承。

1931年,美国心理学家罗斯曼在对发明家进行问卷调查研究的基础上出版了《发明家心理学》。在书中,罗斯曼这样写道:“目前,我们对创新的心理过程还一无所知。我们记不清楚什么样的条件有利于创新,也不清楚发明家个人需要明确具备什么样的素质。”尽管罗斯曼搜集了很多有趣的事实,但他还是没有揭示出创新的本质,不过他却用谦虚的结论描绘了创新过程的大体框架:

1识别需求和/或问题;

2分析这些需求和/或问题;

3评估已有的信息;

4归纳出所有可能的方案;

5分析这些方案;

6产生新想法;

7实验和确认新概念。

1932年,法国科学家查尔斯.尼科尔(Charles Nicolle)在《生物学发明》中这样写道,“发明家既没有推理也无远见,甚至没有最起码的耐性。”,接下来他继续描述道,“他既不做调查研究,也不会沿着他那活跃的想象力驰骋。相反,他迫不及待地把自己扔进未知的世界,希望这样就可以征服世界。问题就像隐藏在烟雾中,普通灯光无法通过烟雾把它照亮,却突然间被闪电照得通明,于是一个新的发明诞生了。这样得活动既没有逻辑也不明智。”

1934年,苏联心理学家P.雅各布森(P.Jacobson)出版了《发明家的创造过程》第一卷,通过分析罗斯曼的结论,雅各布森提出了他自己的创新过程新概念,具体也包含7个步骤:

1 知识/创新准备期;

2 寻找需求;

3 任务和/或想法的产生;

4 探索方案;

5 形成创新概念;

6 把概念变成原理图;

7 想法的技术实施和开发。

虽然雅各布森提出的创新过程概念有罗斯曼思想的影子,但雅各布森清楚地表达了这样一个想法:有必要揭示技术创新的内在规律,并建立一种科学方法进行创新。于是他计划在第二卷中阐述这种方法,但很遗憾,他并没有写出第二卷,而是继续出版其它心理学著作。

20世纪30年代中期,专利图书馆的书架上存放着数百万项专利。发明活动变得越来越普遍,虽然人们明显需要一套科学的创新方法论,但其后的20年里,因为各种各样的原因,并没有“发明技术”的新著作问世。苏共中央委员会的24届全会报道:“把科研成果转换为大规模生产力,是我们最薄弱的环节。”

 

发明可以带来好运?

1926年10月15日,根里奇.斯拉维奇.阿奇舒勒(Genrich Saulovich Altshuller)在苏联塔什干诞生了,之后他在阿塞拜疆的首府巴库生活了多年,度过了他的小学。在那里,十岁的根里奇.阿奇舒勒遇见了第一个发明家,就是会计麦克尔大叔。那时根里奇才读小学四年级,当他亲眼目睹这个“会计”用冰块成功的将纪念碑一样庞大的重物从一米多高的砖台上搬下来时,他意识到任何东西都能有不平常的用途,这位会计麦克尔大叔会因此成为一个发明家。这件事在他幼小的心田播种下了发明的种子,让他终身铭记“任何情况下,即使时在没有希望的情况下,总能找到一种解决问题的办法。某种东西可以被发明出来,而这种东西会很简单很美好。”就这样,发明的种子也就在他的内心扎了根。

九年级的时候,根里奇.阿奇舒勒获得了第一张作者证书(苏联内部专利),是关于潜水设备的,十年级的时候他又造了一条船,一条采用火箭发动机,以碳化物为燃料的船。1946年,他又发明了一种在没有潜水装置的情况下从固定不动的潜水艇逃生的方法。由于这项发明被限为军事机密,阿奇舒勒也因此成为里海海军专利部的工作人员。

在里海海军专利部,根里奇.阿奇舒勒遇到了一位沉湎于幻想的领导,他给了阿奇舒勒一个重要的发明任务,那就是寻找一种军事牵制方法,帮助陷于敌后而且没有任何资源的士兵。不久以后,阿奇舒勒如期所致的发明了一种新式武器——用普通药物制成的剧毒化学物质。这项发明为根里奇.阿奇舒勒带来了好运,他被带到了莫斯科,去见克格勃的头子贝利亚先生。但同时也给他带来了厄运,四年后,在贝利亚的一所监狱里,根里奇.阿奇舒勒被指控企图在红场用这项发明来破坏检阅活动。

为什么一项发明既可以给发明家带来好运,也可能带来厄运呢?好运和厄运之间究竟是如何转化的呢?

发明会带来厄运?

在里海海军专利部,根里奇.阿奇舒勒遇到了不同的发明家,很多人来到他的办公室咨询他:“这里有一个问题,我解决不了,我该怎么办?”带着问题,根里奇.阿奇舒勒找遍了所有的科学图书馆,没有找到一本关于发明的教科书,而且当时的科学家们也宣称发明是偶然事件、情绪或者“血型”的结果。阿奇舒勒不想接受这样的现实,就像他在十岁时所发现的:“在任何情况下,即使是在没有希望的情况下,总能找到一种解决问题的办法。某种东西可以被发明出来,而这种东西会很简单,很美好。”,正是由于这种根植于童年时代的信念以及在当时根里奇.阿奇舒勒在自己发明创造和帮助别人发明创造过程中已经意识到“发明只不过是利用一些原理将技术矛盾消除。如果发明者了解并运用这些原理,发明就水到渠成”的经验总结,让他有了这样一个“如果现在没有发明方法论,就应该有人来开发。”的大胆想法。

当根里奇.阿奇舒勒把自己的信念、经验总结和这个大胆的想法分享给了他的老同学拉菲尔.夏皮洛(Rafael Shapiro),这位老同学听闻之后非常兴奋,因为他也是一位发明家,而且是一位很想取得极大成功的发明家。于是他建议根里奇.阿奇舒勒给斯大林写信以求得支持。

1948年12月,作为一名里海海军上尉,根里奇.阿奇舒勒真的写了一封“斯大林同志亲启”的信,信中,他向国家领导人指出,苏联在发明创新的方法方面既混乱又无知。在信的末尾,他甚至提出了一个更加让人“无法容忍”的想法:有一种理论可以帮助任何一位工程师进行创新。该理论可以产生无价的成果,并将使技术世界产生革命性的变化。

与此同时,阿奇舒勒和夏皮洛开始准备,他们搜寻新的方法,研究所有已有的专利项目,参加各种发明竞赛。他们甚至因为发明了一种防火防热服而赢得全国竞赛奖。正当他们如火如荼的开发发明方法论时,突然,他们被传唤到乔治亚共和国的小城第比利斯。一到那里,他们就被抓了起来,两天后他们开始接受审讯,被控从事“发明家”颠覆活动,被判以25年监禁。

如何把厄运转化为好运?

发明为根里奇.阿奇舒勒带来了好运,同时也带来了厄运。而这种厄运在1950年的苏联是司空见惯的。面对厄运,根里奇.阿奇舒勒恍然大悟:“在入狱之前,我还在为一些简单的疑虑而苦苦求索。如果我的思想如此重要,他们为什么认识不到呢?我所有的疑问都被莫斯科国家安全委员会克格勃解决了。”慢慢的他意识到,要活下来,现在自己唯一的防卫武器就是依然存留在大脑里的发明方法论,于是为了生存,他尝试开始运用自己开发的发明方法论进行防卫和反击,解决监狱里遇到的各种矛盾问题。

如何在同一时间又睡觉又不睡觉?这个问题是根里奇.阿奇舒勒在莫斯科监狱拒绝在认罪书上签字招来的“车轮审讯”的过程中发现的。什么是车轮审讯?就是整晚他都要被审讯,白天也不允许睡觉,这样硬扛下去必死无疑。这个问题一开始看似无法解决,但后来根里奇.阿奇舒勒发现,他得到允许的最好休息就是坐着,但眼睛必须睁开。如何睁着眼睛睡觉?从扔掉的烟盒上撕下两片纸,用烧过的火柴棒在每片纸上画一只眼球。然后让室友用唾沫贴到自己闭着的眼睛上。然后平静的坐在门上猫眼的对面,就可以安然的睡着了。

是选择继续劳动还是被单独监禁?这个问题是阿奇舒勒最后被判到西伯利亚的古拉格集中营,每天做12小时的苦力时发现的新问题。他知道自己每天这么劳作无法幸免遇难,于是他选择监禁,转到和一些罪犯关在一起,然后把犯人当朋友,给他们讲自己编的幻想故事。

后来阿奇舒勒被转到了另一个集中营,在那里有一些老知识分子,有科学家、艺术家,还有律师。为了让这些绝望的知识分子振奋起来,根里奇.阿奇舒勒请求他们为自己上课,就这样他创办了“只有一个学生的大学”,每天,根里奇.阿奇舒勒都要参加12到14小时的学习,在集中营,他在自己创办的这所一人大学里接受了“大学教育”。

在另一个古拉格集中营,那里有个卡库塔(Karkuta)矿井,他每天花8-10小时琢磨发明方法论,并不断地解决采矿中出现的紧急技术问题,没有人相信,这个年青人是第一次在矿上工作,总工程师更不想听到居然是一个什么发明方法论在帮他们解决问题。但大家都相信他的确是一位年轻有为的发明家。

一天晚上,阿奇舒勒听说斯大林已经去世了,一年半后,阿奇舒勒被释放。回到巴库时他才知道,母亲以为没有希望再见到自己的儿子而自杀了。知道了发明有利也有弊的根里奇.阿奇舒勒还会继续那个“如果现在没有发明方法论,就应该有人来开发”的想法,继续开发和推广TRIZ吗?

 

如何推广发明方法论?

1956年,阿奇舒勒和夏皮洛再《心理学问题》杂志上,发表了第一篇文章《创造发明心理学》。犹如一枚炸弹,用事实证明并有利反驳了那些相信“发明就是受偶然的启发产生的——灵光乍现”观点的科学家和心理学家。

1957年年底,根里奇.阿奇舒勒在阿塞拜疆建设部开设了被认为是培训TRIZ的第一个进修班。

1959年,为了让人们接受他的理论,阿奇舒勒给苏联最高的专利组织——全苏发明家协会写了一封信,请求给他一个机会来证明自己的理论。

1961年,在根里奇.阿奇舒勒写的第一本书《怎样成为一个发明家》中,他明确反驳了“发明家是天生的”这一当时普遍流行的观点,批评人们过去进行发明时采用的试错法。并鼓励5万读者,每人只花25戈比(25美分),就可以学习20个发明原理。

1968年,在写了几百封信以后,根里奇.阿奇舒勒终于得到了发明家协会的答复,他坚持要求的创新方法(TRIZ)研讨会,将于1968年12月之前在乔治亚共和国的迪辛塔瑞(Dsintary)举行。这是阿奇舒勒开发的发明方法论有史以来的第一个TRIZ研讨会,在这里他第一次遇到了那些后来自称为他的学生的人们。

创新有算法?

1969年,阿奇舒勒出版了新书《创新算法》,提出了40个发明原理和能解决复杂的发明问题的第一个算法ARIZ,并于1973年再版时做了较大修改,奠定了TRIZ的基本原理和方法论,并试着将读者引向ARIZ世界——一个可以了解TRIZ解决问题强大能力的算法。

1970年,根里奇.阿奇舒勒开始给8-10年级的学生讲授发明问题解决理论(TRIZ),1974年他的学生年龄降到了10岁。1974年,《创新40法——TRIZ创造性解决技术问题的诀窍》第一版出版,这本书的目的是对TRIZ的方法作简要介绍,并对TRIZ重要的40项法则进行深入阐述。本书的核心内容是“消除技术矛盾的基本法则”,最初是在1974年的TRIZ研讨会上发给与会成员的学习手册。里面用插图清晰而传神地描述了40项法则所牵涉的概念。艺术家尤里、费多谢耶夫和出版者亚历山大.西里尤特斯基一起不厌其烦地将插图做得非常精美。书中每一页他们都增加一幅漫画,描述这一法则的主旨,以方便读者更容易理解解决技术矛盾问题的40法的出色途径。这些法则加上它们的附属法则,提供了解决发明问题的90种方法。

40项法则(原理)是阿奇舒勒和他的同事们专门从顶尖工业领域中挑选出成千上万例成功解决技术矛盾的发明专利进行研究。此外,他还格外重视研究了那些既解决了技术矛盾又不影响系统中其它部分的例子。通过研究阿奇舒勒发现,技术问题可以通过利用以前解决相似问题所用的发明原理来解决。比如磨损问题,不管发生在生产一个磨料产品,还是发生在挖泥机的刀刃上,都可以利用“分割法”来解决。在发现了这类相关关系之后,阿奇舒勒通过对成功的发明进行系统分析,归纳出这40项法则,此外他还归纳出39种产生矛盾的技术系统的普遍特性,并将这些发明综合起来制成了技术矛盾索引表,根据这个表可以不需要妥协地解决1000种以上的不同技术矛盾。

1974年到1986年,阿奇舒勒在对5-9年级的学生进行了世界上独一无二的实验。课程在《少年队员真理报》上被刊载,出版了数百万份。

1984年,《哇!发明家诞生了——TRIZ创造性解决问题的理论和方法》首版出版。在这本书中,根里奇.阿奇舒勒强调,“技术的进化有它自己的特性和法则。这就是为什么不同国家的不同的发明家在各自独立研究相同的技术问题时,会得出相同的结论。这意味着存在着某些规律。如果我们能够找到这些规律,我们就能用这些规律来解决技术问题——通过法则、准则,而不在整理不同想法上浪费时间。”对于这个现在以TRIZ简称的发明问题解决理论,根里奇.阿奇舒勒坦言:“一开始只有我独自工作。后来更多人加入其中,通过大家的努力,一个崭新的理论问世了。这方面的书出版了,教科书写出来了,将问题分了类,开办了各种研讨会和学校,目前,有300多所苏联的学校教授这种独特的解决问题的技术。”更为重要的是,根里奇.阿奇舒勒还郑重说明“这种发明的理论可以教授给各种年龄的人——但如同体育运动,教授对象越年轻越好。开始时我们发现职业工程师是最容易教授的对象,因为这种理论当时还在形成阶段,经验在解决时起了帮助作用。当理论逐渐成熟时,我们开始教授年轻的工程师,而后又开始教授学生。我们后来还邀请了高中高年级学生参加大学生培训组。”“但我们还不能教幼儿园的小孩,我们的学生起码应在五六年级以上。要学习发明的理论,需要一些物理和化学的知识。要跨越障碍,我们就要提出有趣的问题而不是严肃的问题。”

1986年,在《寻找创意,TRIZ入门》第一版出版,根里奇.阿奇舒勒首次引用了TRIZ理论的基本工具:发明问题标准解、完整的发明问题解决算法(ARIZ-85B)、解决技术矛盾的创新原理。

1989年,TRIZ协会成立,阿奇舒勒担任主席。1998年9月24日,根里奇.斯拉维奇.阿奇舒勒因病逝世。1998年10月,阿奇舒勒学院在美国创办(www.airiz.org)


拓展阅读:

根里奇.阿奇舒勒著《创新算法》、《创新40法》、《哇!发明家诞生了》、《寻找创意TRIZ入门》汉译本

 




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