第三章.創造原理 第六節 其他創造原理
一、換元原理
換元原理是指創造者在發明創造過程中采用替換或代換的思想或手法，
使創造活動內容不斷展開，研究不斷深入的原理。換元原理強調在解決問題
時采用替代或更換的做法，使事物具有新的特點或新的意義，以便於人們尋
求新的創造成果。換元原理通常包含有兩重含義：
第一個含義是在發明創造過程中有目的、有意識地去尋找替代物，如果
能找到性能更好、使用價值更高、成本與價格更低的替代技術、物品等，這
本身就是一種創造。這種創造方法在各個行業領域中都有廣泛應用。
第一，工藝方法換元。在工廠機器裝配前要對零件進行清洗，但工藝采
用堿液噴射洗滌。由於零件形狀限製，有些角隅、小孔等清洗不到，影響裝
配效果。改用超聲波洗滌，可謂“無孔不入”，大大地提高了洗滌效果和裝配
質量。
第二，材料換元。由於天然原料的減少，價格也就急劇上升，為滿足社
會需求和節省自然資源，采用材料換元的方式可以創造出許多新的產品。如
目前以塑料代替木材、金屬生產的各種家庭用具；以合成纖維代替絲綿生產
的各種麵料；以塑料代替皮革生產的各種箱包，也都是很好的創新產品。
汽車一貫是以汽、柴油為燃料的，隨著汽車的普及，不僅油料資源緊缺，
而且排出大氣中的二氧化碳也大幅度增加，汙染了環境，增加了氣候變暖的
因素。以酒精、天然氣原料代替油料（發動機要作相應結構的創新）就可以
大幅度減少二氧化碳的排放，起到了保護環境的積極作用。
第三，結構換元。汽車一直是用汽化器供油的。用電噴射結構供油不僅
提高了供油的精確性和霧化質量，使燃燒更充分，也起到了節油和減少排放
的作用。
第二個含義是指人們在創造發明科學探索的過程中往往要用一事物代替
另一事物，通過替代物的研究來解決被替代物的問題，從而使要解決的矛盾
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集中化和明朗化，以利於人們創造性思維的發揮。
例1：美國核物理學家格拉肖在喝啤酒時，不小心將雞骨掉到啤酒杯中，隨著雞骨沉落，周圍不斷冒出啤酒的氣泡，格拉肖見此情境立刻聯想到若用高能粒子能穿透的介質來代替啤酒，再用高能粒子代替雞骨，是否能顯示高能粒子的運動軌跡呢？經過認真研究，終於發現帶電高能粒子在穿越液態氫時同樣會出現氣泡，從而清晰地顯示出粒子的飛行軌跡，發明了液態氣泡室。這也是換元原理的成功應用。
例2：醫、藥領域在病理、藥理、解剖學等研究中一般都是把人體中的發現經過初步研究，再轉到動物身上進行深入研究，將研究成果又轉回人體作醫療之用，其轉換過程也同屬換元原理。
二、逆反原理
創造工程中的逆反原理，要求人們敢於並善於打破常規的思維模式的束縛，對已有的理論方法、科學技術產品、實物持懷疑態度，從相反的思維方向（逆向思維）去分析、探求新的發明創造。實際上任何事物都包含著正反兩個方麵，這兩個方麵同時相互依存於一個同體中。人們認識事物過程中，也是在同兩個方麵打交道，隻不過由於人們的習慣定勢，總是從顯而易見的正麵去考慮問題，因而限製和阻塞了思路。如果在發明創造中有意識、有目的地與傳統思維“背道而馳”，就會激發創造才智，得到極好的發明創造成果。
例如20世紀70年代，很多科學家都在忙於提煉純鍺，而日本江崎於奈和宮原百合子卻在鍺中摻加雜質，從而得到優異的電晶體。前麵講述的一些逆向思維實例也都屬於逆反原理指導下的創造成果。
三、強化原理
所謂強化原理就是對發明創造對象進行精煉、壓縮或聚焦以獲得發明創造成果。
在創造活動中的強化原理是指針對研究對象，通過技術、工藝手段方法等各種途徑進行強化，以提高創造對象的質量、改變性能、增加用途、強化功能、縮小體積（重量）延長使用時間等，合理地利用強化原理，可以取得豐碩創造成果。強化原理，通常表現在以下幾個方麵：