科學性——小發明的決定因素

一項優秀的小發明應當具備新穎性、先進性、實用性和科學性。這“四性”就是小發明的質量標準。

1、 新穎性——小發明的實質

一個優秀的發明，應具備新穎性。新穎性是小發明質量標準中最重要的一條。

（1）什麼是新穎性呢？

新穎性指的是在提出這項小發明以前，或是在申請專利以前，沒有出現過同樣功能、構思、技術的東西，或同樣的製作方法。而且這項小發明並沒有以任何形式向公眾公開過。這就叫做具備新穎性。

譬如，1879年，美國發明家愛迪生髮明瞭白熾燈，從此，在黑夜裡，人們可以不再使用蠟燭、油燈了。白熾燈具有新穎性，是一項大發明。……

（2）怎樣判斷一項小發明有沒有新穎性呢？

第一、以時間為標準來判斷。在時間上，只要發明者在提出這項發前，沒有出現過功能、構思、製作、技術相同的作品或製作方法，它就具備了新穎性。

譬如，計算器的發明。1642年，法國一位只19歲的、後來成數學家的帕斯卡看到當稅務官的父親計算稅務很辛苦，便決心研製計算的機器，他發明的計算器是利用齒輪轉動的原理製成的，不過只是一臺原始的加法器。

第二、以公開的方式來判斷。公開的方式是指：（1）尚未在國內或國外的生產、生活實踐中公開使用過，尚未在商店中作為商品銷售過；（2）沒有通過國內外的報刊、書籍、廣播、電視、電影公開過，沒有在展覽會上以公開或內展的方式展出過；（3）沒有任何人申請專利，並已被批准授予專利權而公開了的技術。凡是在這些公開方式上沒有公開過的都是新穎的。

十九世紀四十年代，美國一所醫學院的學生莫頓，在一個偶然的機會，他聽到化學教授傑克遜說，有一次在做化學實驗時，不慎吸入一大口氯氣，為了解毒，他當即又吸了一口乙醚。不料，他感到渾身輕鬆，不一會便失去了知覺。聽了傑克遜的敘說，引起了莫頓的深思。他大膽設想，能否用乙醚來做一種理想的麻醉劑呢？於是，他便動手在動物身上作試驗，以後又在自己身上試驗，試驗結果，證明了乙醚是一種理想的麻醉劑。1849年10月的一天，世界上第一次使用乙醚進行麻醉外科手術的公開表演成功了。從此，這位醫學院二年級的學生莫頓出名了。當莫頓以乙醚麻醉劑發明者的身份向美國政府申請專利時，他的老師維爾斯和曾經啟發他發明的化學教傑克遜都起來與莫頓爭奪專利權。但是，從公開的方式看，維爾斯只是用笑氣（一氧化二氮）成功地做過拔牙手術。

第三、以“公眾”是否知道來判斷。一項小發明要具有新穎性，必須是以前還沒有向“公眾”公開過的。“公眾”是指那些人呢？“公眾”是指被允許知道的一定範圍以外的人。不論這些人的人數是多還是少，它卻已失去了小發明的新穎性。這裡說的被允許知道的一定範圍，指的是小發明比賽的評審人員和申請專利過程當中必須經手的工作人員等等。只要發明作品僅僅屬限於範圍以內的人知道，不論其人數多少，該小發明作品仍被認為沒有失去新穎性。

第四、從“體性”來判斷。判斷一項發明是否具有新穎性，限於以現在的一個小發明的“個體”同過去已有的同類東西的“個體”相比，而不能同把過去已有的許多“個體”拼湊起來比，即不能用過去的眾多個“個體”同現在的一個“個體”相比。

例如，過去護士切割安瓿瓶要用一個工具“砂輪”，開啟安瓿瓶又用另一個工具“瓶開”。而護士手中三用器的發明者，在開啟安瓿瓶（可熔封的硬質玻璃容器，用以盛裝注射用藥或注射用水）時遇到了困難，聯想到護士阿姨每天要開多少瓶蓋，很不方便，於是便把砂輪夾在木柄裡，作為切割安瓿瓶用。再把開啟藥瓶、輸液的三種小工具集中在一個手柄上，發明了構思新穎的“護士三用開瓶器”。這件工具給護士工作帶來很大的方便。這項發明把幾個“個體”組合在一起。形成一個新的專案、一個新的“個體”，產生了的新的功能。這樣，它就具備了新穎性。

第五、從“主體”來判斷。看這項小發明的主體部分同過去已有的東西進行比較，是不是具有新的功能，是不是有新的使用方法。假如，它們只在外形上作些改變，而主體結構和功能同過去已有的東西基本相同，就稱不上具有新穎性。

例如，農業科學家把圓溜溜的桃子、西紅柿、西瓜等農作物，培養成為方形桃子、方形西紅柿、方形西瓜，使它們在運輸中不易滾動，容易裝卸。這些水果的外形變化，增加了新的功能，它可稱具有新穎性。再如，改變墨汁的配方成份，在普通墨汁中加入一定量的洗潔精和洗髮精，不僅保持原有的墨汁的特性，並且適用於在有油臘的紙上和塑料製品和陶瓷製品上書寫。這使“主體”功能起了變化，也具新穎性。

再如，假使把鉛筆只作長度上的改變，變長些，或變短些，這種外形變化沒有引起主體功能的變化，它就不具有新穎性。

新穎性是小發明的實質，是衡量小發明質量的決定性的一條標準。只有先確認一個專案是否具有新穎性，才能確定它是不是一項小發明。

（3）如何使你的小發明具有新穎性呢？

通常，解決這個問題的途徑有以下幾條：

第一、發明是為了滿足人們生活和生產的需要，社會需要什麼新用品，你就發明什麼，這樣的發明就有可能具有新穎性。

例如，西瓜是盛夏消暑的佳品，人們往往憑經驗和聽聲音來判斷它的生熟程度。如果你能發明一種結構獨特、使用簡便、價廉物美的“西瓜測熟計”,這樣的發明就具有新穎性。

第二、大多數發明是對已有發明進行與完善所做出的一種“補充發明”即對某項已有發明進行了有成效的改造工作，這樣發明也具有新穎性。

例如，我國第一號實用新型專利“杯式感冒理療器”，就是發明者針對法國已有發明“傷風治療速效器”進行簡化、改進、從而製造出一種結構簡單、效能良好、價格低廉的新型感冒理療器具。這樣的改進發明也是新穎的。

第三、使老產品擴大功能，變成別的領域裡的新產品。這就是要求從某種產品的功能用途上動腦筋，能有所發現，有所發明。

例如，“殺蟲電風扇”的發明。在電風扇領域裡，它的構造與普通檯扇相同，無新穎之處，可在殺蟲領域裡，由於它是新式的殺蟲器具，這就有新穎性了。

第四、在沒有任何已有發明的借鑑下，完全憑個人的知識和經驗，運用各種發明技法進行獨創，由此做出的首創發明就具有絕對的新穎性。

例如，我國的傑出的女發明家周儀，經過多年的獨立鑽研，發明了世界上第一把直接度量圓弧長度的工具——弧長儀。該發明突破了“曲線不可直接度量”的禁區，是一項首創新發明。

2、先進性——小發明的技術要求

假如一項小發明具備了新穎性，是不是就是一項優秀的小發明呢？不一定。因為，對小發明有新穎性的要求外，還要對它的使用、技術有所要求，即使用起來是否方便又省力，是否提高了工作效率，技術上是否比已有的東西先進？因此，先進性是小發明的又一個重要質量標準。

（1）什麼是小發明的先進性呢？

小發明的先進性是指一項小發明在和用途、效能類似的東西相比較，技術上有所進步，解決了以前沒有解決的難題。或者，在製作上使用了新的方法、工藝，提高了效能，這就是具備了先進性。

譬如，日本初三學生三琢幸彥發明的恆溫電烙鐵。通常用以焊接電子管器件的電烙鐵，由於溫度逐漸升高，用它來焊電晶體有可能燒壞管子。而三琢幸彥發明的恆溫電烙鐵，雖然在用途上、效能上與通常的電烙鐵類似，但是它在恆溫上卻先進得多。它的做法也很簡單，只是在普通電烙鐵的前端安裝上一個雙金屬片溫度調節裝置，這樣的作品就具有先進性。

（2）怎樣衡量一項小發明的先進性呢？

主要採取比較的方法。將小發明作品與用途相同、效能類似的東西進行比較，看一看發明作品在技術上是否先進一些。

例如，優秀小發明“新型膠水瓶”，它是利用直角三角形斜邊大於直角邊的原理，改變原有膠水瓶不合理的結構。使用時可以用刷子蘸膠水，一直到把膠水用乾淨為止，克服了普通膠水瓶膠水快用完時，小刷蘸不著膠水，有些膠水就不得不浪費掉。所以這種“新型膠水瓶”比起其他膠水瓶來，就先進多了。

3、實用性——小發明的社會效益。

需要是發明之本。我們搞小發明是為了滿足社會和人們的各種需要。因此，一項優秀的小發明不但應具備新穎性和先進性，還應該具備實用性。實用性也是小發明的一條重要的質量標準。有些小發明，雖然結構新穎，技術也比較先進，但是不實用，製作上難度很大，或者不能投入生產。或者，即使生產出來，使用起來卻極為不便。也就是，這些作品社會效益很差。這樣的小發明就不具備實用性。因此，在搞一項小發明的時候，一定要認真想一想，這項小發明有沒有實用性。

（1）什麼是實用性？實用性是指這項小發明能製成產品供人們使用，使用起來方便，價值大。

愛迪生在發明電燈的過程中，詳細分析了弧光燈等各類燈的全部資料。他根據“不管哪種發明，必須首先考慮實用價值，既要適合大眾需要，又要經濟實惠”的原則，認為：白熱電燈光度雖弱，但比較經濟，只在玻璃泡裡裝上一個小段耐熱材料，電流把它燒到白熱化時便會發光，是一種理想的燈泡。但是，關鍵是必須為白熱燈找到一種理想的耐熱材料。為此，他研究了煤氣燈的全部歷史，分門別類試驗了1600種耐熱材料、6000餘種植物纖維，試驗一次一次失敗，但他不氣餒，最後終於發明了經驗實用的電燈。

（2）怎樣衡量一項小發明是否具有實用性？

首先，看這項小發明是不是可以做成實物。任何一項小發明不能只有想法、構思，畫出幾張設計圖紙，製作了象徵性的模型，而必須做成實物。因為只有實物，才可能經過檢驗，證明這些想法、設計是合理的、可行的，證明確實能夠使用。任何一項小發明只有經得起實踐的檢驗，才能說具有實用性。有些小發明雖然構思新穎，但是在實施、製作的時候，不能達到預想的效果，顯示不出它的使用價值。

例如，有幾個同學看到住在高層建築的住戶往樓上運東西的時候，都感到十分不便。於是提出了發明“陽臺小吊車”的設想，把一些笨重的東西吊到陽臺上來。他們只用三合板做了高層樓房的小模型，把一個玩具電動機、木製吊車杆用螺絲夾在用三合板做成的“陽臺立牆”上。因為沒有做成實物，就無法通過實際應用的檢驗。他們設計的時候，也沒有考慮到陽臺立牆的承受力。如果這種“陽臺小吊車”真正做成實物交付使用，很可能會由於多次提升重物，使陽臺立牆受力的一面發生斷裂、倒塌。所以這個只限於模型的“陽臺小吊車”是沒有實用性的。

其次，要看小發明能不能解決生產、工作、生活中的實際問題，產生良好的社會效益。

例如，平時人們空的拖鞋只能朝一方向穿進去，如果脫拖鞋的時候，把拖鞋放倒了，那麼到穿的時候還需把它擺正才能穿。日本一位退休婦女橫山康子想到，要是能發明一種兩面都能穿的拖鞋該多好。不管順放倒放，只要腳一下地就能很快地穿上。她經常思考著這個問題，終於想出了一個辦法，發明了兩面都可穿的鞋。她的發明很簡單，只是將拖鞋的十字搭攀移到中央就成功了。這一項發明很快得到了日本廠商的注意，製造出新式的拖鞋，供應市場。這種發明的實用性就很強。

總之，在衡量一項小發明是不是解決實際問題的時候，應考慮一下：

（1）是不是使人們原來使用過的工具、用具，增加了新的功能；

（2）是不是讓人們省了力，省了時間，節約了原材料；

（3）這項小發明製作和生產起來，是不是簡單易行；

（4）使用方法是不是簡便；

（5）是不是容易推廣普及。

這五個方面衡量，如果它是符合的，那麼，就可以認為這項小發明具有實用性。

應該明確：實用性體現著小發明的社會效益。判斷一項小發明是不是實用，真正的、最高的權威不是發明者本人，而是使用這項發明成果的人。

4、科學性——小發明的決定因素

衡量小發明的質量，還有一個重要的標準，就是科學性。

（1）什麼是小發明的科學性呢？

科學性指的是小發明的效能、原理、構造、方法等要有科學依據，不違背科學原理，沒有科學性錯誤，不損害人們、社會的整體、長遠的利益。

譬如，曾經有人設計過永動機。這種機器不消耗任何能量和燃料，卻能源源不斷地對外做功。

先進性是技術革新的體現，是鑑別小發明質量高低的重要標準，小發明應當越搞越先進。

這個“永動機”的設計方案。輪子中央有一個轉動軸，輪子邊緣安裝著12個可活動的短杆，每個短杆上的一端裝有一個鐵球。方案的設計者認為，右邊的球比左邊的球離軸遠些，因此，右邊的球產生的轉動力矩要比左邊的球產生的轉動力矩大。這樣，輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉動下去，並且帶動機器轉動。你認為它真會那樣嗎？

我們仔細分析一個就會發現，雖然右邊每上球產生的力矩大，但是球的個數少，左邊的每個球產生的力矩雖然小，但是球的個數多。於是，輪子不會持續轉動下去而對外做功，只會擺動幾個，便停在圖中所畫的位置上。

永動機的設計違反了能量轉換和守恆定律，因此，它是不科學的，也是不會成功的。

（2）如何判斷一項小發明是否有科學性呢？

這是一項比較複雜的工作。一般要經過認真的實驗檢查、分析、鑑定。這些工作除了有些專案發明者可以自己做以外，有不少專案需要有關科研單位幫忙解決，才能對它科學性做出結論。

例如：“多功能生態燈具”是一項引人注目的小發明。它的燈罩是一個密封的玻璃球，裡面裝有水，小熱帶魚在水草叢中游來游去，柔和的燈光透過水和玻璃球燈罩射出來，燈具下還附加時間顯示、定時噴香、放出電子音樂、收聽廣播和兼作文具盒等多種功能。設計別具一格，是一個新穎實用的燈具。這個密封的燈罩裡不透空氣，能夠養魚，魚能存活好幾個月，即不用換水，也不用餵食，草總是那樣的綠，水總是那樣的青。這是什麼原因呢？有沒有科學道理呢？經過國際上的查新檢索，證明它是前所未有的。經過對水的配方實驗及較長時間的使用驗證，證明它確實能在特定造型密封容器的小環境中保持魚、水、草、空氣的平衡。因此，這種“多功能生態燈具”是符合科學性的。

在鑑定一項小發明的科學性時，不僅考慮作品本身，還要注意考慮其它因素，如環境因素、安全因素等。有一位同學發明一種無淚蠟燭，是用幾層塑料薄膜把普通蠟燭包起來，使蠟燭亮度增大，不流淚，耐燃。但是，這種蠟燭在燃燒過程中，周圍的塑料也跟著燃燒，塑料燃燒時放出有毒氣體，造成了環境汙染，危害人們的健康。所以，這項小發明不具有科學性。因此，在創造發明過程中，一定要按照一定的科學道理進行構思、設計與製作，決不能盲目行事。

優秀的小發明應具備新穎性、先進性、實用性和科學性，這是小發明的質量標準。這“四性”是互相聯絡、相輔相成的，沒有新穎性就不成為創造發明；有了新穎性，但不先進，不可能促進科學技術的進步，就沒有實際意義；沒有實用性，不會被人們承認，缺乏使用價值，起不到提高經濟效益和社會效益的作用；沒有科學性，在科學原理上站不住腳，或者發明不了，或者即使發明了但沒有使用價值，也就沒有發明的必要。因此，鑑定一項小發明要以“四性”綜合起來進行分析。按照“四性”的要求去選題、去構思、去設計、去製作。這樣，才有可能搞出比較好的發明來。