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一例。他搞的太阳能热水器不是一般市场流行的平板型热水器，而是目前还
不多见的聚光型热水器。这也就是说，张今发明的主要特点在于他改进了一
般太阳能热水器的形态，把平板型热水器改成聚光型（箱式），从而获得了
成功。由此可见，形态改变法也是一种创造发明的重要方法。
又如，人们平时穿的拖鞋都是从一个方向穿进去，如果脱鞋时把鞋放倒
了，那么得摆正以后才能穿。日本一位妇女觉得这样不太方便，于是她就日
思夜想地想发明一种不论顺放倒放，一下子就能很快穿上的拖鞋。后来，她
果然发明了一种正穿倒穿都可以的拖鞋。她的发明很简单，只是把拖鞋的十
字带移到鞋中央。
这个妇女所用的也是形态改变法。
8。替换法
替换法就是代替和调换的方法，这也是常用的创造发明的方法。
替换法的形式是多种多样的，看下面一个事例：
1986 年12 月23 日，美国爱德华兹空军基地上，2 万余人在欢迎“旅行
者”号胜利归来。几天之后里根总统在洛杉矶会见了“旅行者”号的正副驾
驶员，并授予他们“总统公民奖”。
“旅行者”号内仅有两人，这次飞行全程为40244 千米，历时9 天，创
造了不加油不着陆环球飞行的世界纪录和飞行员保持长距离飞行耐力的世界
纪录。
“旅行者”号在制造过程中，遇到很多困难，其中最突出的问题是燃料
的放置问题。“旅行者”号所需的燃料应为机身自重的5 倍，它自重不到908
千克，可油料却需4540 千克。这些油料装在飞机的什么地方呢？如果全部装
在机舱里，那肯定不行。于是飞机设计者打破了旧框框，打通翅膀，并设计
了一个H 形的机身，把大部分的油装在翅膀和机身里，因为它们是相通的。
这样不仅多装了油，而且减轻了飞机的重量。
“旅行者”号的设计者所使用的方法就是替换法，用H 形的机身代替一
般的机身，以机身及翅膀代替原来的机舱。
那么，怎样才能更好地使用这一种方法呢？这就要求做到：（1）要打
破头脑中的思维定势，突破旧框框，不能认为有些事物是不能代替的。比如
上面“旅行者”号翅膀中装汽油的问题。如果不解放思想，那么就不可能提
出这个替换的问题。（2）对替换的事物和被替换的事物都应该十分熟悉。如
果不熟悉，或者只熟悉一方面，那么就不可能替换成功。
9。模拟法
有一个叫埃尔默的偷盗之徒，在加利福尼亚遇见了一个名叫珍尼特的女
人。她是一个浅黑型白种人，是农业季节工。他俩混了两个星期。埃尔默为
了图财，在一次酒后，就把珍尼特弄死了。在无人察觉的情况下，他把尸体
塞进小汽车，迅速向郊区浓密的三角叶杨树林驶去。他匆匆掩盖了尸体，悄
悄离去。埃尔默认为，他把罪行掩盖得天衣无缝，没有发案的任何可能。退
一步说，就是有人找到了尸骨，也不可能把她辨认出来，至于要牵连到自己
那就更不可能了。
哪知，事与愿违。几个月后，一些打松鼠的猎人发现了一个人头骨和一
块颌骨。后来，警官们在一个浅坟坑的附近找到了一副肋骨架，一根脊梁骨
和一些骨骸。坟坑里还残存有几绺棕色头发和几件衣服。当地的报纸就上述
情况作了报道。埃尔默看了报道后，若无其事，满不在乎。
当地法官乔·司坦利组织指挥了这场调查。他查看了衣物，没有发现能
表明死者身分的线索。用检测器检查了现场，也没有检测出那儿有珠宝。他
给报告过家人失踪的当地住户打了电话，请他们来辨认遗物，然而走失的人
都不是死者。
像这样只有一个人头骨、一块颌骨和不完全的骨架的案件，人们似乎对
它无能为力了；可是在当年的8 月，珍尼特的头像照片突然在电视台上出现。
当埃尔默见到时，被吓呆了。一星期后，两封揭发信寄到了司法部门，埃尔
默终于没有逃脱法网。
珍尼特的头像是由两个科学家合作而成的。第一个科学家是克莱德·斯
诺，他根据遗骨推断出这是一个白种女人，身高大约1。5 米多，年龄在30
到40 岁之间。第二个科学家是贝蒂·帕特·加特利夫，他用卡规、尺子、放
大镜和雕塑用具，根据一定的比例，用泥塑把珍尼特的头像复原了出来。头
像栩栩如生，无怪埃尔默吓得要死。
头像恢复术，这是一门破案科学，在和犯罪分子的斗争中，起着重大的
作用。
头像恢复术所使用的方法，就是模拟法。所谓模拟法就是人们通过模仿
某一事物的形态、特点，用来解决某一问题和创造某一事物的方法。模拟法
是被人们广泛应用的一种方法。如在古代，人们用石块模拟人的拳头，以木
棍模拟人的手臂，以达到生存的目的。在近代，机器人则是对人体功能的模
拟，是一种高级的模拟。
要进行模拟，就要对模拟的原型进行认真的分析。离开分析，就无法进
行模拟。
比如，德国飞机制造商从鲨鱼的“皮肤”上得到启示：为什么身体粗糙
的鲨鱼会是鱼类中游得较快的动物呢？经过一系列分析及试验，发现鲨鱼游
水时阻力小，原因是鲨鱼皮肤上布满了又细又密的沟纹，水从这些沟纹中流
过不形成漩涡。用鲨鱼皮肤形式制造的机身能节省燃料8％，用同样的燃料
可使飞机飞得更快。
10。试验法
试验法又叫实验法，是人们根据一定的研究目的，利用一定的工具及手
段，人为地创造某一事物或现象的方法。可以说任何创造发明都离不开这一
个方法，因为如果不进行试验，任何创造发明都无法证明其可行性。
比如火车发明者英国的史蒂文森起初发明的火车是齿轮的，在有齿轨的
铁道上行驶，速度很慢。后来他想到这可能是因为使用齿轮和齿轨的毛病，
可他又一想，如果去掉齿轮和齿轨，火车可能会脱轨。怎样证明无齿轮的铁
轨可以替换有齿轮的铁轨呢？史蒂文森采用了试验法，试验结果，光滑的车
轮行驶在光滑的铁轨上不但不脱轨，反而十分平稳，比原来的速度提高5 倍
多。
进行试验需要一定的条件，条件就是设备、材料，没有这些东西就不能
进行试验。但是条件也是相比较而言，如果一时缺乏比较高级的设备、材料，
那也不必过于苛求。不然，试验只能被迫停止或中断。比如遗传学家摩尔根，
有一次突然想到海水的酸度可能会增进某些深海生物的生殖能力。他希望立
即用试验来验证他的设想，但一时找不到酸液，就到杂货店去买了一只柠檬，
把柠檬汁滴入他的金鱼缸里，果然证实了他的推测。
试验也要尽量采用直接达到目的的方法。有一次，爱迪生为了测验他一
个助手的工作能力，要他的助手测定出一只形状复杂的烧瓶的容积。这个助
手计算了好长时间，总是没有什么结果。后来，爱迪生拿了烧瓶，到自来水
龙头下灌满了水，然后将水倒入量杯里，结论就出来了。这个助手的毛病就
在他硬要转圈子，把问题复杂化了。
试验还要有不怕失败的劲头。爱迪生为了解决灯丝问题，先后试验了
1600 多种矿物和金属材料，连续13 个月，反复进行了2000 多次试验，最后
才成功的。
七怎样随机应变
随机应变是一种十分重要的能力，能随机应变的孩子讨人喜欢，人人都
说他聪明。相反，随机应变能力不强的孩子，就显得比较笨拙。
1。什么是随机应变
先看一个小学生的故事：
“笃笃笃！”有人敲门。小学生孙健放下书开了门，见一位穿得干净整
齐的男青年正在冲着他笑，就问：“叔叔，您找谁？”
“就找你。”男青年边说边闯进了屋。
“找我干什么？”
“你猜呢？”来人向四围看看说，“我姓陈。看你是不是聪明的孩子。”
孙健想了想，亲热地拉住男青年，说“啊，您就是陈叔叔！爸爸来信说，
叫您捎东西给他，对不？”
“对！”男青年高兴地咧着嘴，连连称赞他聪明。
孙健转身从床底下拉出一只大旅行包，说：“妈妈昨天整理好的，陈叔
叔，就是这一包。”
男青年嘴里应着，眼睛却盯着大衣橱上的大木箱，说：“冬天到了，你
爸爸还要件呢大衣呢，快拿来。”
孙健直起腰，看了看男青年，说：“太高了，我够不着。陈叔叔，你站
在凳子上自己拿吧！”
男青年站上凳子，打开箱盖。正准备动手，只听见身后的门“砰”地关
上了。他慌忙跳下来，叫道：“喂，喂，你别锁门，快开呀！”
“不开！”孙健在门外气愤地说，“你是骗子！”
那家伙凶相毕露了，恶狠狠地叫道：“快开门，不然我冲出去杀了你！”
“我不怕！”孙健说，“你跑不了，我家的锁是三保险！”说完，便转
身冲下了楼，叫来大人把那人抓住了。
经审讯，那个男青年原来是个混在邮递员队伍里的坏人，他常利用职务
之便偷看信件，进行诈骗活动。不料却被孙健识破了。
孙健的爸爸在广州，那里冬天从来不穿呢大衣。因此，孙健知道那男青
年是个骗子。
像孙健这样的孩子，就是聪明的孩子。他聪明在哪里呢？就是能随机应
变。由于他的随机应变，他家的财物才没有被骗去，而骗子却被抓住了。
根据上面的故事可以看出，随机应变有以下几个特点：
（1）突发性。所谓突发性是指问题的提出或出现有突然发生的性质，
任何人无法预先作好准备。比如上面故事中那个骗子的出现，是孙健无法估
计到的。这就是突发性。
再看下面一个故事：
爱因斯坦的“相对论”发表以后，在科学界轰动一时，请他讲演的人很
多。有一天，爱因斯坦又坐着小汽车，准备去一所大学讲课，途中，他的司
机开着玩笑对爱因斯坦说