巧妙組合

你知道我們現(xiàn)在使用的自來水鋼筆是誰最早發(fā)明、最早使用的嗎？

那是在公元1166年。有一天，俄國伊巴奇耶夫修道院的一個(gè)修道士接到修道院院長的命令，要他連夜完成一篇長文章。那時(shí)，人們通常用的書寫工具是一種用細(xì)竹竿做成的蘸水筆。這位修道士寫了幾行字就要在旁邊的墨水瓶中去蘸一下。寫著寫著，他忽然靈機(jī)一動，想：如果把墨水灌在一個(gè)小球里，再把小球裝在筆桿頭上，讓墨水慢慢地滲下來，不是就用不著寫幾行字就要蘸墨水了嗎？他想做就做，在筆桿上裝好小球。一試，果然靈驗(yàn)。他一口氣寫了900行字才重新在小球里裝了一次墨水。

這位修道士興奮極了，他情不自禁地在手稿后面把這支筆的樣子畫了下來，并在旁邊寫了一行小字：“這真叫人難忘，我寫了900行字，只裝了一次墨水。”

這位修道士實(shí)際上是在無意之中運(yùn)用了“組合”這個(gè)創(chuàng)造技法，創(chuàng)造了古代第一支自來水筆。但他沒有意識到自己這個(gè)創(chuàng)造發(fā)明的意義，所以這個(gè)發(fā)明成果沒有傳播開來。直到前蘇聯(lián)的一位歷史學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這份手稿，才知道早在800多年前，已有人發(fā)明和使用自來水筆了。

什么叫做“組合”呢？

我們在搞創(chuàng)造發(fā)明時(shí)可以這樣想：

在這件東西上添加些什么部件或把這件東西跟其他東西組合在一起，會成為什么新的物品，能給我們的工作與生活帶來哪些方便？

很顯然，這里的“組合”有幾種情況：

（1）部件相加。即甲物體上的某一部件與乙物體上的某一部件相加而成為一個(gè)嶄新的物體。

如舉世聞名的獅身人面像，就是獅子的一部分（獅身）與人的一部分（人頭）相加在一起。

（2）在一個(gè)物體上加上別的物體的某一部件。如小朋友使用的圓珠筆，在筆桿頂上加上一個(gè)小動物的頭像，這種商品能引起小朋友的購買欲望。

（3）兩種相同的物體相加。如音響的喇叭，可以由好幾個(gè)喇叭組成。

（4）兩種不同物體相加。如鉛筆加上橡皮就成了橡皮頭鉛筆。

總而言之，“組合”就是一種重新組合的思想，通過重組創(chuàng)造出新的有價(jià)值的東西。

在生活中，有不少像上面講到的那位修道士那樣無意的“組合”而發(fā)明了某樣?xùn)|西的事例，但我們在搞創(chuàng)造發(fā)明時(shí)應(yīng)該把無意的“組合”轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸獾摹敖M合”。

伽利略發(fā)明望遠(yuǎn)鏡就是把無意的“組合”變?yōu)橛幸獾摹敖M合”的例子。

歐洲有一個(gè)磨鏡片的工人，有一次，他偶然把一塊凸面鏡片與一塊凹面鏡片加在一起。他透過這兩片鏡片向遠(yuǎn)處一看，“?。∵h(yuǎn)處的景物怎么移到眼前來了？”他驚訝得大叫起來。這個(gè)發(fā)現(xiàn)后來給科學(xué)家伽利略知道了，他對這個(gè)無意之中“組合”而成的事物進(jìn)行了研究，終于發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明，使人們的眼睛能看得更遠(yuǎn)。后來，人們又在此基礎(chǔ)上制成了天文望遠(yuǎn)鏡，用它來觀測天象，發(fā)現(xiàn)了許多人們從未見過的宇宙天體，使天文學(xué)研究翻開了嶄新的一頁。

“組合”是創(chuàng)造發(fā)明中最常用的方法之一。

我們學(xué)習(xí)中常用的文具許多就是靈活地運(yùn)用上面講到的四種情況“組合”的產(chǎn)物。

在圓珠筆筆桿上加上裁紙刀，可以隨手把寫好的紙條裁下來。在圓珠筆筆桿上加上小木梳，外出旅行的人使用起來十分方便。把3種顏色的筆芯裝在一個(gè)筆桿中，就成了三色圓珠筆，在寫字時(shí)可隨時(shí)選用不同顏色。最近，文具店里出售的一種集鋼筆、圓珠筆和修正液于一體的多用筆也是“組合”而成的。

還有如在卷筆刀上加上小鏡子、橡皮、小毛刷和盛放木屑的小盒子，就成了一種深受小學(xué)生歡迎的多用卷筆刀了。

家用電器中運(yùn)用“組合”的例子則更多。許多多功能家用電器，都是各種電器的合理組合。如：

收音機(jī)+錄音機(jī)+放音機(jī)+選曲電腦=多功能收音機(jī)；電話+錄音機(jī)=錄音電話；鍋+電爐=電暖鍋。

人們把衣服與裙子加在一起，就成了女孩子們夏天愛穿的連衣裙；把帽子與衣服加在一起，就是流行的新穎風(fēng)衣。

當(dāng)前流行的組合家具，就是許多單件家具相加。當(dāng)然它不是簡單地相加，而是巧妙地組合。

組合家具美觀、實(shí)用，又可充分地利用房間的空間。

用“組合”這個(gè)技法發(fā)明的新產(chǎn)品，不但給人們的生活與學(xué)習(xí)提供了方便，在宇航事業(yè)中也發(fā)揮出很大的作用。科學(xué)家用三級火箭把各種人造衛(wèi)星送上太空，把宇航員送上月球。這種推力巨大的三級火箭就是三枚火箭首尾相接加起來的。

在少年兒童的小發(fā)明、小創(chuàng)造活動中，同學(xué)們也運(yùn)用“組合”這把金鑰匙打開了一扇扇創(chuàng)造之門。

一個(gè)四年級的小學(xué)生在他日常使用的鋼筆桿上貼上日歷，成了日歷鋼筆。它既可以寫字，又可以查日期，寫起日記來可用得上了。

有一個(gè)一年級的小同學(xué)在墊板的一邊刻上厘米刻度，等于在墊板上加上一把尺，可以一物兩用。

有一個(gè)三年級的小同學(xué)把圓珠筆的筆桿做成伸縮的，拉長后就成了教棒。在教師節(jié)，他把這小發(fā)明成果作為禮物送給老師。

上海閘北區(qū)有一個(gè)三年級的小學(xué)生看到媽媽給小弟弟喂牛奶時(shí)，怕燙著小弟弟，先嘗一嘗試試溫度。他想，這樣不衛(wèi)生，但不嘗一嘗又無法知道牛奶的溫度，怎么解決這個(gè)問題呢？他想到了“組合”，就設(shè)計(jì)在奶瓶內(nèi)壁上裝一支溫度計(jì)。這樣，不用嘗就可以準(zhǔn)確地知道瓶內(nèi)牛奶的溫度了。

武漢有兩個(gè)少先隊(duì)員發(fā)現(xiàn)當(dāng)水壺朝保濕瓶里灌開水時(shí)，壺蓋常常會掀起來，燙著灌水人的手。他們想，能不能在灌開水時(shí)使壺蓋固定在壺上呢？他們受電視天線的啟發(fā)，在壺蓋上加一根能伸縮的拉桿，用螺絲固定。平時(shí)，拉桿縮著，壺蓋便可以靈活地打開。灌開水時(shí)，把拉桿拉出來。頂在水壺的把手上。這樣，水壺再傾斜，壺蓋也不會被掀開來，當(dāng)然也不會燙著人的手了。這件作品在全國第三屆青少年科學(xué)發(fā)明成果比賽中榮獲一等獎。黑龍江省教委編的語文課本中還把它選為課文，讓成千上萬的小朋友學(xué)習(xí)。

上海電視臺“智力大沖浪”節(jié)目舉辦的“暢想新世紀(jì)”發(fā)明設(shè)想比賽中，小俞同學(xué)就是運(yùn)用了“組合”這一思路，設(shè)想了“多功能新型路燈”而一舉奪魁。小俞設(shè)計(jì)的多功能路燈是把路燈“加”上太陽能電池，“加”上自動取傘還傘機(jī)，“加”上監(jiān)視器。小俞設(shè)想，利用太陽能電池吸收太陽能供電，如果突然下雨可供行人取傘還傘，如果有小偷偷竊放在路邊的自行車，監(jiān)視器就可以及時(shí)報(bào)警……你也可以運(yùn)用“組合”這個(gè)技法創(chuàng)造出其他新東西。

神奇縮減

有一個(gè)笑話說：

一只金絲猴穿著長袍走出家門。黑熊見了它說：“長袍不如短袍好?！苯鸾z猴聽了，回家用剪刀把長袍剪掉一截，改成了短袍。

金絲猴穿著短袍走出了家門，山羊見了說：“短袍不如襯衫好。”金絲猴一聽，覺得有理，便回家將短袍改成了長袖襯衫。這時(shí)，白兔路過這里，見金絲猴穿著長袖襯衫，就說：“長袖不如短袖好?！苯鸾z猴一想，對呀，于是把衣袖剪去了一截，改成了短袖襯衫。窗外樹上的小松鼠看見了說：“短袖襯衫不如背心好?！?

金絲猴正想剪成背心，被剛回家的猴媽媽攔住了，猴媽媽說：“你這樣一直改下去，成了什么呀？”

這則笑話是諷刺小金絲猴自己沒有主見。但我們?nèi)绻麖牧硪粋€(gè)角度想：長袍減去了下擺就成了短袍；長袖襯衫減去一部分袖子就成了短袖襯衫；再把剩下的袖子全部剪去就成了背心。

說明了某一樣物品減去一部分后有時(shí)會變成另一樣新東西。這也揭示了搞發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)思路：縮減“縮減”。

可以這樣想：

能在某件東西上減去什么部分嗎？能把某樣?xùn)|西的重量減輕一點(diǎn)嗎？能在操作過程中減少次數(shù)嗎？這些從形態(tài)上、重量上或過程中的“縮減”能產(chǎn)生什么好的效果嗎？

把襪子的套筒“減”去，改成為“襪船”。冬天，在臥室中穿拖鞋時(shí)，“襪船”能起到保暖作用。

人們把日?？吹降难坨R減去鏡架，就成了薄薄的鏡片，再換一種片子裝進(jìn)眼眶成了隱形眼鏡。

以上主要是形態(tài)上的“縮減”。

夏天喝的飲料，原來是裝在玻璃瓶中的，從減輕重量角度考慮，把玻璃瓶改為塑料瓶，就給人們帶來了不少方便。

有的同學(xué)的爸爸、媽媽上班路比較遠(yuǎn)，需要換幾次車，每換一次車就得買一次車票。能不能減少買票的次數(shù)呢？公交公司想出了讓乘客買“月票”或買“本票”的辦法。每月只交一次錢，買一張?jiān)缕被蛞槐颈酒?，上車就可以不用再掏錢買票了。這樣，不但為乘客帶來了方便，也減輕了售票員的工作負(fù)擔(dān)。

還有，上海人過黃浦江要乘船擺渡。原來，在浦東、浦西都要買票才能上船。后來，有人想，凡是過江的人，絕大多數(shù)是走來回的。于是想出辦法，只要在浦西一處買票，票價(jià)計(jì)來回的錢。從浦東上船不用買票。結(jié)果，為國家省下了不少人力物力，過江的乘客也感到方便。

各地紛紛開設(shè)超級市場，也是運(yùn)用“縮減”的道理。顧客無論買多少次東西，都只需在門口一次付錢就可以了。這樣許多站柜臺的營業(yè)員就可以干其他的工作了。

這是過程中“減”少次數(shù)的例子。

我們現(xiàn)在使用的漢字比原來的漢字已有了不少簡化。簡化的實(shí)質(zhì)是減少筆畫。如“郁郁蔥蔥”的“郁”，這個(gè)字只有8筆。但原來的“”字要29筆。你看減少了筆畫給我們的學(xué)習(xí)帶來了多大的方便?。?

這既是數(shù)量上的“減”又是形態(tài)上的“減”。

“縮減”的方法到了科學(xué)家手中，就被應(yīng)用發(fā)明了許許多多造福于人類的新產(chǎn)品。

約瑟夫·斯旺和愛迪生發(fā)明電燈就是一個(gè)典型的例子。

約瑟夫·斯旺是英國的發(fā)明家。他從1845年起研制電燈，但研制的許多電燈泡都像天上的流星一樣，閃爍了一會兒就再也亮不起來。直到1877年，斯旺做了一個(gè)試驗(yàn)：抽掉電燈泡里的空氣，裝上碳絲，通上電源時(shí)，一個(gè)多年的幻想變成了現(xiàn)實(shí)。電燈泡發(fā)出了耀眼的光，而且維持了很長時(shí)間。望著這明亮的電燈，多年來挫折帶來的煩惱云消霧散。我們不難看出，斯旺成功的關(guān)鍵一步是從電燈泡中“減”去了空氣。

與約瑟夫·斯旺同時(shí)，美國大發(fā)明家愛迪生也在研制電燈。他經(jīng)過了無數(shù)次失敗，調(diào)換了1600多種材料，但都失敗了。最后也是抽去了燈泡里的空氣，才獲得了成功。到1883年，這兩位不約而同發(fā)明了電燈的科學(xué)家，聯(lián)合成立了愛迪生·斯旺聯(lián)合電燈有限公司。不久，電燈便照亮了世界上億萬戶家庭。

日本富士公司發(fā)明一次性相機(jī)也是一個(gè)生動的例子。當(dāng)時(shí)，富士公司膠卷大量積壓。為了推銷這些膠卷，將一般相機(jī)所需的四百至七百個(gè)零件減少再減少，最后只留下二十六個(gè)零件，發(fā)明了價(jià)格十分低廉的一次性相機(jī)，深受廣大消費(fèi)者的歡迎。由于相機(jī)的大量銷售帶動了膠卷銷售，原來堆積如山的庫存膠卷也一銷而空。富士公司用“縮減”的方法別出心裁地開發(fā)了一次性相機(jī)，使公司財(cái)源滾滾而來。

“縮減”當(dāng)然也就成為我們少年兒童進(jìn)行小創(chuàng)造、小發(fā)明的思路之一了。

如我們平時(shí)見到的茶幾都是4只腳的。有一個(gè)同學(xué)用“縮減”的辦法，減去了兩只腳，把剩下的兩只腳改做成L形。這樣，在不使用的時(shí)候，可以把腳插入沙發(fā)的底下，增加了沙發(fā)前的空間面積。

有一年夏天，小林拿了一把有柄紙扇到同學(xué)家去下軍棋?；丶視r(shí)，他想把扇裝進(jìn)塑料包。沒想到，扇柄太長，沒法裝進(jìn)去?；丶液?，他用“縮減”的方法，“減”去了扇柄，但沒有扇柄，拿起來不方便，他又用“減”的辦法在扇面的下方“減”去一塊，手伸在這空檔中正好捏住扇子。這樣就發(fā)明了可以裝進(jìn)拎包的無柄扇。

還有臺灣的一個(gè)小朋友，他見爸爸在裝門鎖扣時(shí)，要在門兩旁鎖扣片的3個(gè)圓孔中擰上3顆螺絲。一副鎖扣就得擰6顆螺絲。他想，要是使鎖扣片的兩條邊，都向下彎成卷角，只要往中間的一個(gè)圓孔里擰上一顆螺絲，當(dāng)擰緊這個(gè)螺絲時(shí)，兩條卷邊也跟著扌契進(jìn)了木頭。他把自己的想法告訴了爸爸，父子倆一試，果然不錯(cuò)。

這位小朋友思考問題的方法，正是“縮減”法。

無限放大

一天，小明回到家中見爸爸正對著亮光看一卷昨天在公園里拍的膠卷，想挑出一些照得好的去印照片。由于是135的膠卷，上面的人很小，爸爸看得很費(fèi)力。小明搬出一架自己制造的幻燈機(jī)把膠卷放進(jìn)去。頓時(shí)，墻上像放電影一樣，膠卷上的人、景物都看得清清楚楚?；脽魴C(jī)在這里起到了一個(gè)擴(kuò)大的作用。

在人們的生產(chǎn)、生活及發(fā)明創(chuàng)造活動中，常常會用到“放大”。

報(bào)紙上的字太小，老年人拿個(gè)放大鏡來看，放大鏡的作用就是“放大”。

一般的電影銀幕比較小，使電影缺少現(xiàn)場感，反映不出大的場面。怎么辦？放大，把它擴(kuò)成寬銀幕，剛才的那些缺點(diǎn)就克服了。

緊張的象棋比賽正在進(jìn)行，有幾百個(gè)人要看，總不能讓幾百個(gè)人頭都擠在一起吧！于是放大，做一個(gè)特大的象棋盤掛在墻上，供棋迷們觀戰(zhàn)。

隨著人們生活水平的提高，我們家中電視機(jī)的屏幕也在不斷地?cái)U(kuò)大，從14寸擴(kuò)大到25寸、34寸，現(xiàn)在市場上推出的“家庭影院”式的電視機(jī)，屏幕則更大。屏幕擴(kuò)大以后，給人們觀賞各種節(jié)目帶來了極好的視覺效果。

我們可以這樣想：

這樣?xùn)|西如果放大、擴(kuò)展（聲音擴(kuò)大、面積擴(kuò)大、距離擴(kuò)大……），它的功能與用途會有哪些變化？這件物品除了大家熟知的用途外，還可以擴(kuò)展出哪些用途？

如吹風(fēng)機(jī)，大家都知道是吹頭發(fā)的。但在日本，有人卻利用吹風(fēng)機(jī)去烘潮濕的被褥，擴(kuò)展了它的用途。后來，還在此基礎(chǔ)上“放大”發(fā)明了一種被褥烘干機(jī)，銷路非常好。

“放大”在科學(xué)家的創(chuàng)造發(fā)明中早有運(yùn)用。如把一般的望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)成又長又大的天文望遠(yuǎn)鏡。這種望遠(yuǎn)鏡就像大炮一般。有的口徑就有1米。它收集的光可達(dá)人類肉眼的4萬倍，放大率達(dá)3000倍。用這種望遠(yuǎn)鏡看星空，38萬千米遠(yuǎn)的月亮，就好像在128千米的近處一樣。

中國科學(xué)家正計(jì)劃在貴州南部建成一個(gè)能“填滿”整個(gè)山谷的、世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡。

這個(gè)半徑500米、接受面積相當(dāng)于25個(gè)足球場大的“大鍋”被譽(yù)為是地球的一只眼睛，將被用來尋找地外理性生命及為宇宙起源尋找證據(jù)。

這個(gè)巨大的“天眼”外形同鍋式衛(wèi)星天線相似，由2000塊15米見方的反射板拼成。整個(gè)工程都將在貴州南部的喀斯特洼地中建成。

這只“擴(kuò)大”了的望遠(yuǎn)鏡的觀測波長范圍正好包括了探尋地外理性生命的“水域”波長區(qū)間，比目前世界上最大的全自動射電望遠(yuǎn)鏡綜合效率要高10倍，它將是觀測范圍最廣、觀測得最遠(yuǎn)的儀器。因此，中國的大望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃也引起了國際尋找外星人組織的關(guān)注，有關(guān)國際組織已提出合作研究申請，中外天文學(xué)家將聯(lián)手用這個(gè)儀器搜索外星人。

在通信中常常會遇到由于路途太遠(yuǎn)而收到的信號很弱的情況。英國科學(xué)家威廉·湯姆生發(fā)明了鏡式電流計(jì)電報(bào)機(jī)后，擴(kuò)大了信號的強(qiáng)度，使長途電纜通信得以實(shí)現(xiàn)。

在軍事科學(xué)上，“放大”的運(yùn)用更廣泛了。飛機(jī)擴(kuò)大到可以運(yùn)載汽車、大炮、坦克；兵艦擴(kuò)大到可以裝載成百架飛機(jī)；而大炮則擴(kuò)大到一次能射出幾十發(fā)炮彈。