第19章 逆向思維

逆向思維,又稱反向思維,是指從反麵(對立麵)提出問題和思索問題的思維過程,是以悖逆常規的思維方法,來解決問題的思維方式。

我國著名的速算專家史豐收,念小學二年級時,有一次他在課堂上突然想到:數學演算為什麽一定要從右到左,從低位數開始呢?閱讀和書寫都是從左到右,計算能不能也從左到右,從高位數開始呢?沿著這一思路,通過不懈努力,他終於創造了馳名中外的史豐收速算法。

1938年,匈牙利人拜羅發明了圓珠筆。因為有漏油的毛病,這種筆風行了幾年,便被人們棄用了。

1945年,美國人雷諾茲發明了一種新型圓珠筆,也因為漏油的毛病,而未獲得廣泛應用。

為了解決圓珠筆的漏油問題,許多人都循著常規思路去思考,即,從分析圓珠筆漏油的原因入手,來尋找解決辦法。

漏油的原因其實很簡單,筆珠寫了20000多字之後,就會因自然磨損而蹦出,油墨也就隨之流出。因此,人們首先想到的,就是增加筆珠的耐磨性能。於是,許多國家的圓珠筆商,為此投入大量經費進行研究,有的,甚至試用耐磨性能極好的不鏽鋼和寶石來做筆珠。

筆頭耐磨性能問題總算得到了解決,但新的問題又出現了:由於筆芯頭部內側與筆珠接觸的部分被磨損,又產生了漏油的問題。

正當人們對圓珠筆漏油的問題一籌莫展的時候,日本發明家中田藤山郎,他非常巧妙地解決了圓珠筆的漏油問題。他是這樣思考的:既然圓珠筆是在寫到20000字開始漏油的,那麽如果控製圓珠筆的油墨量,使其所裝的油墨量隻能寫到20000字以內,譬如說,隻能寫到15000字左右,漏油的問題不就解決了嗎?經過多次試驗,他終於解決了圓珠筆的漏油問題。

日本發明學會會長豐澤豐雄先生因此讚美說:這真是一個絕妙的逆向思維方法”

逆向思維又稱反向思維,是指從反麵(對立麵)提出問題和思索問題的思維過程,是以悖逆常規的思維方法來解決問題的思維方式。

法國微生物學家巴斯德通過研究和實驗,證實了細菌可以在高溫下殺死,食物可以煮沸以後保存。英國科學家湯姆遜倒過來思考,推想細菌也可能在低溫下殺死或使其停止活動,食物也可以通過冷卻過程加以保存。深入研究後,他終於發明了冷藏新工藝。

在瑞士曼斯霍爾涅市的一家飯店裏,牆上掛著一隻與眾不同的鍾。鍾內指針的轉動方向與普通鍾一樣,但鍾盤上的數字卻是倒著排列的,不是從1至12,而是從12至l。這就是鍾表上的一個局部逆向。為什麽要在鍾上進行這一逆向呢?飯店的老板說:這完全是我的一個小把戲。顧客看到這個鍾,就不再注意時間,可能就會在飯店裏多停留一會兒。

耕地大多在白天進行,與此相反,在德國西部地區的一些農場裏,黑夜耕地十分時興。農夫們往往選擇“伸手不見五指”的夜晚進行耕作,拖拉機一律關上所有的照明,而代之以軍用紅外線夜視儀辨別方向。雖然黑夜耕地可能會增添不少麻煩,但德國農學家蘇裏貝克發現:凡在黑夜翻耕的土壤中,僅有2%的野草種子日後會發芽,如果在白天翻耕,野草種子發芽率竟高達80%,約為前者的40倍之多。蘇裏貝克對此解釋說,絕大多數野草種子在被翻出土後的數小時內如果沒有受到光線(即使是短至幾分之一秒)的刺激,便難以發芽。據此理論,如在絕對黑暗的環境下耕地,日後可保證雜草少生。

過濾嘴香煙打開後,一般都是過濾嘴朝上,給吸煙者帶來不便:第一,抽取香煙時必須用手捏著濾嘴,容易把煙嘴弄髒;第二,抽出香煙遞給對方時,手拿煙嘴不合適;第三,從煙盒抽出煙來往嘴裏叼去,還得倒一把手。有人吸煙時把煙整體逆向——從煙盒底處開啟。這是一種巧妙的逆向思維。

逆向思維有兩個鮮明的特點。

(1)突出的創新性。它以反傳統、反常規、反定勢的方式提出問題,思索問題,解決問題,所以它提出的和解決的問題令人耳目一新,具有很突出的新奇性。例如,美國阿拉斯加涅利欽自然保護區的工作人員為使鹿群健壯起來,不是恢複植被給鹿治病,而是把狼作為醫生請到自然保護區。因為狼的到來,鹿群跑動得更勤快。

(2)反常的發明性。逆向思維是以反常的方式去思考發明創造的問題,所以,用常規方式無法做出的創造發明,用逆向思維就可以做出來。例如,通常用的煎魚鍋都是下熱源,用常規思維無法做出上熱源的煎魚鍋,而用逆向思維就很容易。

飛機裏的座位曆來都是前向式,即乘客坐在飛機頭方向。日本的一項調查及試驗結果表明,乘客背向機頭比麵向機頭更安全。

但是,飛機不可能為此整體逆向——倒著飛行。

局部逆向則很容易辦到——把座位反過來,成為“後向式座位”

日本飛機安全技術調查委員會在對大量空難事故進行技術調查、並經過試驗得出這樣的結論:當人體受到相當於本身重量16倍的衝擊力時,前向式座位受力負荷為1000千克,而後向式座位,僅僅是其l/10,特別是當人體的頭部受到衝擊時,後向式座位的保護作用就要大得多。

戰機都是朝前發射導彈,數年前,在一部描述未來空戰的科幻電影中,科學家們構想了一種能向後發射導彈的戰鬥機。當時,軍事專家們曾把這種設想看作是“天方夜譚”然而幾年之後,俄羅斯科學家就把這個天方夜譚變成現實,研製出可向後發射空對空導彈的SU-35戰鬥機。

使戰機向後發射導彈,這就是局部逆向。

戰機的這一局部逆向可了不得,據說,SU-35的這一招連美國目前性能最好的F-15E戰鬥機都難以抵擋。

火箭本來是以“往上發射”的方式起作用,原蘇聯工程師米海依爾,卻通過逆向思維,終於在1968年研製成功了“往下發射”的鑽井火箭。後來,他在此基礎上與人合作,又研製出穿冰層火箭、穿岩石火箭等。

人們把這些向下發射的火箭統稱為鑽地火箭。這些鑽地火箭的重量,隻有一般具有同樣作用的鑽地機械重量的1/17,能耗可減少2/3,效率能提高5~8倍。科技界把鑽地火箭的發明視為引起一場“穿地手段”的革命。

原來破冰船起作用的方式都是由上向下壓,後來科學家們通過逆向思維,研製出潛水破冰船。這種破冰船將“由上向下壓”改為“從下往上項”既提高了破冰效率,又減少了動力消耗。

在科技發明中,顛覆一下老思路往往可能催生一件新產品。

雙門電冰箱由冷凍室和冷藏室兩大部分組成,傳統的結構是冷凍室在上,冷藏室在下。這種結構設計的道理是:冷氣比較重,會自動由上而下地流動。依常識看,似乎這種結構很合理。但是,夏普機電公司的職員對這種結構進行逆向反求分析,從常理中看出反常,從合理中悟出悖理。冷凍室在上,冷藏室在下的這種結構設計,隻從冷氣能自動向下流動這一角度考慮是合理的,但從另外3個方麵看就不甚合理:第一,一般電冰箱在實際使用中,用得最多的是下層的冷藏室,如果冷藏室在下,取用其中的食品時常彎腰,很不方便。第二,冷凍室在上,冷藏室在下,冷凍室化霜時或停電時間較長時,很難保證下層冷藏室的食物不受汙染。第三,冷凍室在上,冷藏室在下,使整機的結構布局不太緊湊。夏普機電公司的職員經過結構逆向反求分配後,將電冰箱的結構上下顛倒。於是,冷凍室設置在了電冰箱的下部,冷藏室設到了電冰箱上部。結構逆向後的電冰箱,不但用戶使用方便,還利用冷氣下沉原理,使負載溫度回升時間比一般冰箱長1倍,減少耗電,節約能源。

吸塵器發明之前,人們使用抹布、笤帚除塵。後來,英國發明了吹塵機,運用吹的原理把灰塵吹掉。1902年,橋梁建築師布特把吹塵機的原理逆向,變吹為吸,於是,發明了吸塵器。灰塵可以吹掉,也可以吸去。吹與吸相反對應,但是,在既沒有吹塵工具,也沒有吸塵工具的年月,人們麵對除塵的問題,先想到的是吹塵,因為吹比吸要容易得多。

容易得到的答案不是最好的答案,答案也從來沒有最好的答案;容易做出的創造不是最好的創造,創造從來沒有最好的創造。

英國當年在鐵路上使用的吹塵機通過大功率的壓氣機往車廂裏吹氣,直接把垃圾吹出窗外,車廂內吹幹淨了,車廂外卻飛揚著垃圾。

怎樣才能解決這個問題呢?

於是有人由吹想到了吸。

怎麽吸呢?把吹塵機的原理顛倒過來!

用通常的照相機照相時,都是一幀幀地逐漸把膠片卷向一方,全部照完後把膠片繞進另一方的膠卷盒中取出。當一卷膠卷照完要取出來去衝洗時,許多人都會因忘記把膠卷倒回原來的膠卷盒就打開後蓋,結果造成整卷膠卷見光變黑。自動卷片裝置的照相機,也有因忘記按卷片按鈕而報廢了整個膠卷的時候。

怎樣才能防止上述現象的發生呢?

日本富士寫真膠卷公司的開發部想到了程序逆向:當你把膠卷裝進照相機時,小電機就會自動地預先把膠卷卷繞在另一根軸上,這樣,當你一幀幀地照完後,膠卷就被卷進了原來的膠卷盒中了。此時,你的照相機的後蓋不用擔心失誤曝光。反程序卷繞膠卷,隻是對原來的照相機做了小小的革新。這種能夠反程序卷繞膠卷的照相機迅速暢銷。

人們在睡覺後,身體中會散發出熱氣,其中80%的水分(約240~400克)由被褥吸收。含有濕氣的被褥不僅使人感到不舒適,還有可能引起風濕等病症。這就需要經常保持被褥的幹燥,通常的辦法就是勤曬被褥。曬被褥需要有晴朗的天氣,如果有一種被褥烘幹機就好了,可以不受天氣的影響,隨時“曬”被褥。有需要就有市場,日本東芝電器公司抓住這一需要,搶先行動,設計製造出一種被褥烘幹機投放市場。這種被褥烘幹機是一個很大的箱子,裏麵有兩根橫杆,用來懸掛被褥,然後通過熱風幹燥,這種結構的烘幹機價格高,體積大,搬動與吊掛被褥相當不便,以致長期滯銷。

日本三菱電氣公司的技術人員,也在設計被褥烘幹機。他們仔細研究了“東芝”的被褥烘幹機,東芝的被褥烘幹機的結構是被褥在烘幹機之內,三菱來了個結構逆向:被褥在烘幹機之間,然後從柵網中吹出熱風,一次可將被褥同時吹幹。結構逆向的這種烘幹機體積小,成本低,作用方便,不需搬掛被褥,投放市場的第一年,就銷售170萬台,超過當年錄音機的銷售量

“東芝”與“三菱”的兩種被褥烘幹機,采用的烘幹原理一樣——熱風吹幹。不同的是結構,一種是被褥在烘幹機內,另一處是被褥在烘幹機外。創造的最大差別是思路上的差別,從“被褥在烘幹機內”到“被褥在烘幹機外”這就是思路的差別,思路不同,創造不同。同樣一個目標,例如,烘幹被褥,可以通過不同的創造去實現,不同的創造不一定是原理不同,更多的是結構的不同。結構逆向,相對原來的結構就是一種不同的結構,就是一種新的結構。結構逆向也許會比原來的結構更合理,更簡單、更有效,這就是結構逆向創造的目的。

日本有個“東洋人造絲公司”他們在生產中遇到一個難題,即,合成每根紗的5根線粗細總是紡不均勻,技術人員絞盡腦汁,也解決不了這個難題,大量的次品,直接影響了公司的效益。這時,有個生產班長建議,既然5根線紡不均勻,為何不索性生產一種表麵粗糙的麵料,給一貫追求光滑閃亮衣服的顧客來個驚奇呢?公司采納了他的建議,結果這種表麵粗糙、質地柔軟的新型麵料,一投放市場,就深受顧客歡迎。

次品的處理辦法是降價銷售,而日本那家公司轉換思路,使次品搖身一變為暢銷品,收到意想不到的效果。

汽車的噪聲攪得人們心煩意亂,成了一大公害。以往,人們都在控製和消除噪音源上下工夫,但許多噪音源很難根治,於是,有人就從相反的方麵進行相同目的的設計——用噪音消除噪音。例如,意大利佩魯賈大學聲學實驗室,他們用逆向思維設計了一種汽車消音器,這種消音器是一個用不鏽鋼製成的裝置,帶有4個喇叭,汽車在行進中產生噪音時,4個喇叭發出反向聲響,將汽車噪音抵消。為取得良好消音效果,消音器盡量裝在排氣管的末端,經試驗,這種新消音器最多可將行駛中的汽車產生的85分貝的噪音減少70分貝。這種新裝置能提高汽車的馬力,因為安裝了這種消音器的汽車可節省10%的能量。

1999年3月1日,新民晚報》赫然登出一則標題為“靈機一動,省下億元——超大型船將倒進出寶山港”的消息。介紹了上海港一位高級領航員的金點子:他用逆向思維提出,超大型船舶不用掉頭而是倒著進港。

近年來,隨著上海港集裝箱運輸的迅猛發展,集裝箱裝卸的主要港區——張華浜碼頭和軍工路碼頭,其能力已經飽和,而寶山港卻因掉頭區域和部分航道太“窄”的限製,重載超大型船舶卡在港池外麵,因而麵臨“吃不飽”的窘境,集裝箱吞吐量日益萎縮。為此,上海市府多次召開專家會議,征求良策,專家們大都認為,解決這一問題的難度極高,花費也巨大。當時,以特邀身份參加會議的上海港引航站站長、高級引航員楊錫坤,他用逆向思維的方法,大膽提出與眾不同的新設想:用倒航的辦法,將超大型集裝箱船引入寶山港池,這樣,就能一舉解決超大型船體掉頭難的問題。這一方案不僅可以免去在擴建港口工程費用上億元,而且能大大縮短船舶公司的運期。上海集裝箱碼頭有限公司聞此“金點子”欣喜萬分,當即委托設計單位按倒航方案重新規劃。1998年12月28日,在寶山港區超大型船舶進出港池可行性研究項目論證會上,專家認為,倒航可行性研究課題具有創新精神,設想大膽新穎,具有在全國各港口推廣的價值。

有一種穿鞋用具叫“鞋拔子”穿較緊的鞋時,放在鞋後跟裏往上提,使鞋易於穿上。

有人就想,那麽需不需要一種與鞋拔子的使用目的相反的用具呢?

與鞋拔子使用目的相反的目的是脫鞋,反求設計的就是一種能用來脫鞋的用具。在日本旅館、飯店的房門口立著一根約100毫米長的橡膠棒,將鞋跟貼近它,鞋子就能脫下。後來,日本北海道的一位先生,他設計了另一種脫鞋工具:在波形橡膠板的底麵貼上粘結帶,將它固定在大門口用之脫鞋。起初,他先在自己家裏用這種工具,後來,經與某橡膠大公司商談,該專利被那公司以200萬日元買去,由其子公司專門生產。

無獨有偶,另一位日本人也在設計脫鞋工具,他把浴室裏為吸住肥皂而設置的章魚吸盤切下一塊,用雙麵粘結帶,將其底麵固定在大門口,鞋跟靠上去就會被吸住,這樣便可脫下鞋子。同波形板比較,脫鞋的效果可能好得多。日本發明學會會長豐澤豐雄稱讚,這是一個相當有名的設計方案。

麵包曆來是先烤後包,將這一程序顛倒過來成為先包後烤,這是德國人的創造。反程序後,首先將生麵包團用玻璃紙袋包裝,袋口折疊成三角形狀封閉,再采用通常的溫度烘烤,即可得到優質麵包。程序與反程序的差別,隻是烘烤時間比原來延長約5分鍾。程序逆向後,麵包成品無需再包裝即可直接銷售。而且,由於玻璃紙不透水蒸氣和高分子芳香物質,可使麵包的質地更加柔軟、疏鬆和豐滿,更為芳香可口。特別是,麵包成品始終不與外界接觸,更加衛生,並能延長貯存期。

認識一個事物時,應該思考與這一事物相反對應的是什麽事物。我們通過一個事物的存在,可以去預見、預測還沒有被人們認識到的與之相反對應的事物的存在。許多發現就是經過這樣的假設、驗證後獲得的成果。

怎樣使汽車在胡同裏調頭。通常都是司機觀前望後打著方向盤慢慢地把汽車轉過來。假如采取某種辦法,汽車停在原地不動,讓地麵轉動一下,同樣可以使汽車調頭,這就是相反相同的答案。20世紀80年代,新西蘭首都惠靈頓的市政當局,設計了這樣一種裝置:在死胡同的盡頭安裝一塊活動平台,司機隻要把汽車開上平台,然後按一下電鈕,平台就載著汽車自動調過頭來——這既節省了車輛調頭的時間,又減少輪胎磨損,還可避免車輛調頭時可能遇到的麻煩和不安全的因素。

逆向思維絕不是沿著“原路”返回,而是跳躍到一條新的道路上反向前進,從相反的方麵抵達同樣的目標,或者達到新的目的,或者從相反的萬麵超越他人。

有個細心的攝影師,他發現到這個問題:每次拍集體照,都會趕上有人恰好閉眼。閉眼的看見照片,自然不高興,心想,我絕大部分時間都睜著眼,你為什麽偏讓我照一副無精打采的相片呢?這不是歪曲我的形象嗎?

拍照時,顧客往往在等攝影師喊:一!二!三!”但堅持了半天以後,往往會在“三”字上頂不住,而閉上眼皮。於是,這位攝影師換了一個思路,他請顧客們全閉上眼,聽他的口令,同樣是喊:一、二、三,在“三”字上一齊睜眼,果然,照片衝洗出來一看,一個閉眼的也沒有,全都顯得神采奕奕,比本人平時更精神,大家皆大歡喜。

以水滅火是經驗,以火滅火就是創新。有一次,美洲有一處草原上失了火,烈火借著風勢,無情地吞噬著草原上的一切。那天剛巧有一群遊客在草原上遊玩,一見烈火撲來,個個驚慌失措。幸好有一老獵人與他們同行,他一見情勢危急,便喊道:為了我們大家都有救,現在聽我的。老獵人要大家拔掉麵前這片幹草,清出一塊空地來。這時大火越來越逼近,情況十分危險,但老獵人胸有成竹,他讓大家站到空地的一邊,自己則站在靠大火的一邊,他見烈火像遊龍一樣越來越近,便果斷地在自己腳下放起火來,眨眼間在老獵人身邊升起了一道火牆,這道火牆同時向三個方向蔓延開去。奇跡發生了,老獵人點燃的這道火牆並沒有順著風勢燒過來,而是迎著那邊的火燒過去,當兩堆火終於碰到一塊時,火勢驟然減弱,然後漸漸熄滅。遊客們脫離險境後,紛紛向他請教以火滅火的道理,老獵人笑笑說:今天草原失火,風雖然向著這邊刮來,但近火的地方,氣流還是會向火焰那邊吹去的。我放的這把火就是抓準時機借這氣流向那邊撲去,這把火把附近的草木燒了,這樣那邊的火就再也燒不過來,於是我們得救了。