第36章 立體思維

立體思維的意思是：從點到線、從直線到平麵、從平麵到立體，開發創新思維，需要有不斷突破自我、不斷突破思維局限和思維障礙的精神。

什麽叫立體思維呢？讓我們先來試做一道題：兵營布哨，讓三個士兵按等邊三角站位。現在頭兒又想增加一個哨位，其位置也與其他人的間距一樣，該怎麽辦才好呢？

這個答案難也不難，那就是，在等邊三角中心位置豎一高度與三角邊長一樣的塔樓即可。

注意到沒有，這個問題解決的關鍵，是跳出平麵思維，這就是立體思維。

從點到線、從直線到平麵、從平麵到立體，開發創新思維，需要有不斷突破自我、不斷突破思維局限和思維障礙的精神。

立體思維之一：5平方毫米的矽片上怎樣排列27000個元件呢？一張郵票上怎樣集成幾億個電子元件？

答案是，變平麵思維為立體思維，讓元件在超薄的基礎上層層重疊。

在微電子技術領域，科學家們正是依靠這種從平麵思維到立體思維的突破，使得微電子技術在短短的20多年中就走過了大規模、超大規模、特大規模集成時代，20世紀90年代末已經進入了大規模集成時代，能夠在一張普通郵票大小(350平方毫米)的矽片上，集成幾億個元件，而且還在不斷向前發展和突破。這一次次的劃時代飛躍表明，從平麵思維到立體思維的突破具有非凡的創新威力。由此可見，善於突破平麵思維定勢，不斷拓展立體思維空間，才能充滿創造活力。如何突破平麵思維呢？先看這樣一個例子。

有位老師給學生出了道看似很簡單的測試題：在一塊土地上種植四棵樹，要求每兩棵樹之間的距離都相等。學生們在紙上畫了一個又一個圖形，有正方形、梯形、菱形、平行四邊形……大家感到百思不得其解的是，什麽四邊形都不行。這時，老師給大家點破“天機”把其中一棵樹種在山頂上!因為這樣一來，隻要讓其餘三棵樹與山頂上的那顆構成正四麵體(等邊錐體)，就能夠符合題意要求。這位聰明的幾何學老師，在講解四麵體即等邊錐體時，巧借“種樹”的道理啟發學生的空間想象能力，激發他們的立體思維，使學生加深對四麵體空間特征的理解。這種創新思維非常巧妙，效果也很好。引導學生掌握這一創新思維的關鍵是必須突破平麵思維的定勢，才能找到解決問題的答案。

運用立體思維進行創新，關鍵是要善於突破點、線、麵的框框限製，從垂直、側向等多方向地拓展；思維空間，讓思維的視野更加開放。

立體思維之二：成功的發明創造者，其創新思維往往善於變單向為多向、變直線思維為曲線思維，從而以迂為直、出奇製勝，創造出妙不可言的效果。

例如，英國工程師查爾斯·德萊帕設計的泰晤士河扇形防洪水閘，就是一項非常新穎奇特的創舉。在新型防洪水閘設計製造之前，漲潮的海水常常會沿泰晤士河逆流而上，形成海水倒灌之勢，特別是當遇到大潮或惡劣天氣時，潮水甚至會漫過防洪堤衝入倫敦市內，嚴重威脅著城市的安全。為了消除海潮倒灌的隱患，需要在泰晤士河下遊建造一座防洪閘。這座防洪閘的設計要求很高，既要保證平時船隻能夠順利通航，又要保證海水漲潮時能夠抵禦海潮倒灌。按照傳統設計方法，閘門必須設計得特別高大才能抵抗海潮倒灌，但其缺點是造價昂貴，而且施工困難。為解決這一難題，工程師德萊帕大膽提出一種全新的設計思想，變方為圓，即把閘門設計成扇形，其妙用是：平時這座半圓形閘門平躺水底，河上的船舶能夠自由通航，不受影響；海水漲潮時，用操作裝置轉動半圓形閘門，旋轉90度，讓閘門立起來，閘門的高度頓時比原來高出許多，巧妙地抵抗住下遊海水倒灌，德萊帕這一新穎別致的扇形創新思維的成功設計，巧妙地解決通航、防洪兩不誤的難題，收到了一箭雙雕的功效，不愧為創新思維的得意之作。

立體思維之三：日本有一家觀光飯店，他們在對旅遊業做了一係列的市場調查之後發現，許多喜歡到郊外藍天碧水和山野之間一遊的旅客，除了希望能欣賞到大自然的秀美風光，怡情於流泉飛瀑、鳥語花香之外，還希望能痛痛快快地把身體浸泡在溫泉中，以消除激烈競爭所導致的工作疲勞，在輕鬆自在的溫泉浴中暫時忘卻競爭的紛擾和煩惱。根據這一需要，該飯店的主管充分利用飯店所在的地理位置，別出心裁設計出一套特色鮮明、與眾不同的溫泉浴。他想，普通的溫泉浴到處都有，沒有什麽新鮮與稀奇之處。於是，他突破常規，大膽而別致地構思了一套空中溫泉浴池。這種空中溫泉浴池，形如一個個裝滿溫泉水的空中纜車，安裝在該飯店旁邊山峰上200米高的電纜上，上下不停地在空中來回穿梭著。麵對這一空中奇景，旅客進到空中溫泉浴池後，悠悠然舒舒服服地泡在其中，仿佛置身於飄然欲仙的夢境，一切煩惱都拋到九霄雲外。好奇的旅客一個個躍躍欲試，非要去嚐試嚐試不可。空中溫泉浴這一奇招引來了大批遊客，人們聞訊之後紛至遝來，飯店每天要接待想洗空中溫泉浴的旅客竟達上千人。每逢周末、假日，更是門庭若市，盛況空前。飯店的生意空前興旺。空中溫泉浴一鳴驚人，大大提高了該飯店的知名度。

創新競爭，善謀者勝。善於觀察和思考，善於突破傳統、打破常規，才有一鳴驚人的創新奇跡。空中溫泉浴這一奇招啟示我們，奇跡孕育於平凡，學會創新思維，貴在勇於突破。

立體思維之四：電視技術的發展曆史雖然不長，但在創新競爭的浪潮中，先進的電視技術使得電視日新月異地向前發展著。從電子管電視機到晶體管電視機，再到集成電路電視機；從黑白電視機到彩色電視，再到微型電視、超薄電視、數碼電視、等離子電視，電視技術的發展為人們開辟出一個美不勝收的創新天地。20世紀60年代，人們製造出激光水下電視，用來考察和檢查水下工程建築，對海港、航道、碼頭建築、大壩、水閘、橋墩等進行長期檢查，以代替潛水員的水下工作。這一創新思維為潛水員帶來了福音。為了突破黑夜這一禁區，在肉眼看不見的地方，人們利用紅外技術成功製造出“紅外電視”使人們可以看清黑夜裏的物體活動情況。在醫療、軍事等許多領域，紅外電視”大顯身手。如，在醫學上，紅外電視”可以用來檢查人們體內的病灶；在軍事上，紅外電視，可以搜索夜幕下的敵情，成為黑夜裏忠心耿耿地替人們值班的“哨兵”等等。

在創新思維和創新競爭的推動下，人們對電視技術新中求新、精益求精，不斷創造出新的紀錄。如，手表電視：在一隻手表殼內裝一台微型電視機，屏幕僅2.8厘米×1.7厘米，不久，手表電視又從黑白發展到彩色。繼“紅外電視”和微型電視之後，科學家運用永無止境的創新思維，又成功發明了“炮彈電視台”這種電視台裝在炮彈裏，可以發射到20公裏以外的地方，當彈頭到達目標上空後，彈頭內的彈射火藥起爆，打開彈頭外殼，這時，外形如同一隻箱子的小型電視台從彈殼中彈出，箱子係在降落傘上，從空中旋轉下降。與此同時，電視攝像機的鏡頭自動打開，拍攝四周的物體活動情況。它所拍攝到的圖像，通過無線電發射機傳送到接收中心，並提供清晰的圖像。這種遙感電視機技術可用於危險地域的地質勘探、地震觀測、火山現場及軍事領域等。上述實例啟示我們，勇敢地突破各種限製、禁區和條條框框，才能讓創新思維結出更豐碩的果實。

立體思維之五：世界著名物理學家赫茲，他最大的貢獻是驗證了電磁波的存在，為人類利用電磁波進行通訊服務開拓了廣闊的前景。但赫茲在驗證電磁波存在後，並沒有繼續進行深入的研究探索，他發現電磁波和光波一樣，具有反射和折射的特性，就草率地得出一個荒唐而錯誤的結論，認為要實現遠距離的電波服務，必須在天上懸掛一麵大鏡子。1894年，意大利物理學家馬可尼想建立從歐洲到美洲跨越大西洋的無線電通訊，赫茲認為，這是不可能的。理由是，因為天上沒有反射電磁波的鏡子，除非做一麵像大西洋一樣大的鏡子掛在天上，才能把歐洲發出的電波反射到美洲。馬可尼沒有被赫茲的結論嚇倒，他經過長達7年的探索和努力，終於發現了“天鏡”即包裹整個地球的大氣層中的電離層，它能完成對電磁波的反射作用，根本不需要安裝什麽鏡子。1901年，馬可尼利用大氣層中的電離層，成功地使無線電波跨越大西洋，並由此獲得諾貝爾獎。赫茲之所以得出要“做一麵像大西洋一樣大的鏡子”的錯誤結論，是因為他的思維被一般的反射現象所約束，思維的空間限定在地麵，認為隻有鏡子才能反射電波，而沒有對高空大氣層進行更深入的探索和研究，因而不知道大自然提供了絕妙的反射鏡：大氣中的電離層。馬可尼的創新思維之所以成功，是因為他敢於突破傳統思維的限製，把創新思維的目光伸向高空中的大氣層，發現了電離層的反射作用，利用這一反射作用最終使電磁波成功地跨越大西洋，實現了電磁波的遠距離傳輸這一劃時代的創新突破。

馬可尼的成功啟示我們，把創新思維目光延伸得更遠些，創新思維空間的突破往往能帶來創造發明的成功和飛躍。

立體思維之六：提起雷達，人們都會想到地麵上一個個旋轉的雷達天線，向空中搜索目標。那麽，能不能製造一種透視地下物體的雷達呢？對科學家來說，創新思維沒有“禁區”他們把創新思維的目光從地麵擴展到地下。通過研究和探索，科學家們成功製造出地下透視雷達。其關鍵部件是由傳感器、控製器、圖像記錄儀和磁帶器組成，能在微電腦指揮下自動進行“觀察”工作原理與探測天上飛機的雷達十分相似。它的天線形如長柄環狀儀器，能向地下深處發射一種持續時間為1毫微秒的脈衝電波，當電波碰到地下的物體時，會被反射回來，然後反射信號為天線所接收，再經放大處理，最後在雷達屏幕上直觀顯示出地下物體的圖像。地下透視雷達在許多領域大有用武之地，它可以找到藏在地下的石油、煤炭、礦物資源，可以用來尋找海底礦物、沉船等。英國一家打撈公司用這種地下透視雷達找到了一艘19世紀沉沒於泰晤士河、被沉積幾十米厚的泥沙覆蓋的沉船。地下透視雷達還可用於考古，查找水庫大壩內部的裂縫，尋找山崩或雪崩後被埋的幸存者，了解地下管道或電纜位置走向，等等。由此可見，學會全方位地拓展我們的創新思維空間，必定能取得多更新的發明創造。