從防毒麵具發明談因果思維
因果思維，即分析事物的前因後果。事物一旦發生了，要分析結果的起因，找出因果規律，形成經驗。事物還沒有形成，要從現狀分析，推出結果是什麼樣的。我們應當養成一個思維習慣，從條件推出方案，先有“因為”，後有“所以”。訓練因果思維的最佳辦法，就是凡事總要刨根問底。
防毒麵具的發明就源於因果思維。
第一次世界大戰期間。德軍陣地上數千隻液氯鋼瓶的閥門被打開了，液氯迅速氣化，由於氯氣比空氣重，所以很快降到地麵，形成距地麵1米多高的濃密雲團，順風向地勢較低有英法聯軍陣地襲去，聯軍士兵們很快都被這黃綠色的雲團所淹沒，一個個胸悶氣憋，栽倒在地。短短5分鍾裏，德國人施放了180噸氯氣，聯軍15000人中毒，其中5000人死亡。
為了防備德國人再次使用毒氣，法國政府派了一批優秀的化學家和生物學家來到毒襲區，執行“抗毒氣襲擊”的任務。隻見聯軍陣地慘不忍睹，遍地都是士兵屍體和牛、羊、馬、狗、貓等動物屍體，有人看出了一個問題：為什麼少見死豬?
為了搞清這個問題，學者們決定搞一次模擬實驗。他們弄來了一些牛、馬、羊、狗、貓、豬，集中圈在一起，再施放氯氣。科學家用望遠鏡在遠處觀察。科學家看到豬開始向後逃竄，這說明它們的嗅覺很靈敏，很快就聞到異味了。豬跑到柵欄處，無處可逃了，於是豬用鼻子拚命刨土，很快就刨出一堆鬆土，豬將鼻子插刨鬆的細軟土堆裏去了，趴下來，一動也不動了。
毒氣散去後，其他動物都死了，豬卻從泥土中拔出鼻子，用力將鼻孔中的土粒噴出，又跑來跑去了。
學者們很快分析到原因：泥土顆粒對氯氣有明顯的吸附作用，豬的鼻孔比其他動物的長，這塞入鼻孔的大量土粒猶如“天然過濾器”，濾去毒氣，讓空氣通過。
那時俄國是英法的盟國，俄國化學家謝林斯基也在現場。謝林斯基注意到，有些士兵之所以幸存，是因為把頭蒙在軍大衣裏，看來，軍大衣上的絨毛也起到吸附毒氣的作用。謝林期基發明了防毒麵具。使用時士兵戴好麵罩，有毒的氣體通過濾毒罐，吸附劑除去比較大的毒物分子，而讓空氣通過。濾毒罐裏填入什麼樣的吸附劑呢?泥土太重，謝林斯基想到了木炭。不久後，木炭防毒麵具就運到了前線。
任何事物都有前因後果，析因，就是探究事物的原因，即為什麼會是這樣的?隻有提出問題，探究原因，才可能去解決問題，才能進步。如果沒有“蘋果為什麼會從樹上落到地上?”“沸騰開水的蒸汽為什麼會頂開壺蓋?”等一係列的探究原因，就沒有以後的萬有引力定律、蒸汽機的問世。
探究原因就要提問題，有問題就得有回答，如果傳統的學說可以回答，那就需要學習；如果重複前人或自己過去的思路，拘泥於已有的思維習慣已經不能解決問題了，那就要開展創造性思維活動，讓頭腦從習慣定勢中走出來。
分析原因要學會提問題，提問題也要講究技巧，創造發明技法中有許多技法就是如何提問題的方法。
5W１H法是美國陸軍首創的提問方法，是一種通過為什麼(Why)、做什麼(What)、何人(Who)、何時(When)、何地(Where)和如何(How)六個方麵的提問，從而形成創造方案的方法。5W1H，即六個問題——為什麼去做，做什麼，什麼人，在什麼時間、什麼地點去做，如何去做?
提出疑問對於發現問題和解決問題極為重要。提出一個好問題，意味著問題解決了一半。豬為什麼能躲過一劫?防毒問題解決了一半；豬為什麼刨土，把鼻子埋在土裏?問題又解決了一半。提問題的技巧高，可以發揮人的想象力。
李政道說：“能正確地提出問題就是邁開了創新的第一步。”
許多科學現象出自於一些奇怪的現象之中，說其奇怪，是因為它們不一般。抓住奇怪的現象窮追不舍，見奇探奇，可能會有所發現和創新，見奇不奇，無動於衷，可能會喪失一次科學發現的良機。奇怪的事，是與普通的、常見的不一樣的事，是人們意料不到、難以理解的事，是偶然出現、稍縱即逝的事。留心它們，捕捉它們，探究奇之因，就可能悟出發明之道，迸出創造的靈感。
小數點後第三位有發現——
科學實驗的定量化分析瑞利是英國劍橋大學的物理學教授，他在測定氣體密度時發現一件令人不解的事：他把空氣通過裝有銅屑的管，使氧氣與銅化合生成氧化銅，剩下了氮氣，測定氮氣密度每升為1.2572克；另外，他又將氨與氧氣通入炙熱氧化銅管，氨被氧氣氧化生成水和氮氣，幹燥後，測定氮氣密度每升是1.2508克，二者相差僅0.0064克。一般人可能認為這是實驗的誤差原因，但瑞利卻不這樣認為，他意識到小數點後第三位可能有秘密，但又揭示不出來，於是他向科學界求助。
英國一家名叫《自然》的權威雜誌，刊出了瑞利的求助信，信的主要內容是：“我用兩種不同方法製得氮氣的密度不一樣，雖然兩者相差隻有千分之五，即小數點後第三位不同，但我認為仍然超過誤差的範圍，對此，希望有人予以解答。”
信刊出2年後，仍無人回答瑞利的問題。瑞利又將這件怪事在一個科學會議上講述，請求仁者智者幫助解答。化學家拉姆塞表示願意與他合作，解決這個難題。化學史上曾經有過物理學家與化學家的通力合作，化學家本生與物理學家基爾霍夫合作發明了光譜分析法。此次，又是化學家與物理學家的再次合作，可見物理學與化學兩門學科之間的關係不一般。難怪物理學有分支學科《化學物理》，而化學則有分支學科《物理化學》。
他們分析道，由空氣製得的氮可能不純，裏麵可能含有一種較重的未知氣體的雜質，它應當比氮氣重。他們在化學家杜瓦的提示下，找到100年以前卡文迪許的一篇論文，卡文迪許曾通過實驗預測空氣中不但有濁氣(氮氣)、失燃素空氣(氧氣)、還有一種別的濁氣，總量不超過全部空氣的1/120。他們在卡文迪許論文的啟發下，設計了一個實驗，最後終於收集到未知氣體。它在高壓放電時會發出閃光，用分光譜檢驗，會出現新譜線，所以他們肯定自己已找到了一種新元素。化學家給它取名為氬。
拉姆賽再接再勵，後來他又發現了氦、氖、氙、氪、氡。這一族元素都不活潑，因此，稱之為“惰性元素”。由於小數點後的第三位數不同，而引起一族元素的發現，這說明科學實驗定量化實在太重要了。
分析，就是把研究對象分解為各個組成部分、方麵、因素，然後分別加以研究，以達到認識其本質的一種思維方法。分析是將未知歸納為已知的科學發現的方法。例如，人們對某一化合物的性質未知，於是用化學分析方法，將化合物分解為元素。如果人們對類似結構成分的化合物性質已知，再加上已有的化學知識，就可以輔之以綜合和歸納，進而推出該未知化合物的性質。
分析的特點：其一是深入事物內部，掌握其細節和各方麵的本質；其二是把細節進行分割和孤立，以便化整為零，化難為易。物理學研究力學問題的“隔離法”就是進行分割和孤立。
拉姆賽和瑞利設計的實驗體現了分析方法分割和孤立這一特征。空氣裏麵有水蒸氣、有機物、灰塵、氧氣、氮氣、二氧化碳，還有那種未知氣體。怎樣才能把這種未知氣體從空氣中分割並孤立起來呢?
兩位科學家先將空氣通過幹燥管除去水蒸氣，再通過銅屑，使銅屑氧化，於是除去了氧氣，剩餘的部分進入儲氣瓶，又通過五氧化二磷除去水，再通過加熱的銅和氧化銅，氧化有機物和灰塵，再由堿石灰吸收掉二氧化碳，將剩下的氮氣再通過裝有鎂粉的磁管除去，結果仍發現有1/80氣體殘留下來，這不就是“分割並孤立”了嗎。