编者按：要想解决创造性的问题，我们常听到的一个说法是不要被现有的思想束缚，要跳出思维的框框。这话没错，可是真正原创性的思想其实非常稀缺。前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒（Genrich Altshuller）发现，其实大多数的发明都遵循一些共同的模式，并且总结出了 40 条发明原理。对于大多数的创造性问题来说，用“跳进框框法”解决就足够了。文章来自编译。

(资料图)

山姆·塔塔姆（Sam Tatam），奥美行为科学全球主管，在其著作《演进的创意》（Evolutionary Ideas）一书中指出，某些最佳的“行为改变创新”，比如广告牌、小费罐、咖啡馆墙壁，超市货架等，其实不是无中生有一下子冒出来的，相反，它们是基于数十年研究的心理学原理的运用。塔塔姆从这一观察中总结出一个经验，那就是任何行为改变问题的答案其实往往早就被发现了。是谁发现了这一点的呢？塔塔姆书中的这段摘录将其归功于一位俄罗斯的科学家和发明家。他发现了一个系统创新的框架，也就是所谓的“TRIZ”。在审查了数百项专利之后，他注意到了这样一种模式——最具创新性的解决方案其实根本没那么新颖。

阿奇舒勒成长于 1930 年代的苏联，从小就因其独特的创意头脑而受到认可。当他还是个小学生的时候，就拿到了自己的第一项俄罗斯专利——水下潜水装置，到了十年级时，他又开发出一种碳化物燃料的火箭船。20 多岁时，阿奇舒勒应征入伍，并很快开发出自己的第一项成熟发明，一种无需潜水装备即可逃离无法移动的潜艇的方法。俄罗斯军方赶忙连人带设计一起抢过来，他的发明被列为军事机密，阿奇舒勒很快就在苏联海军的创新中心找到了一个职位。

在海军服役期间，阿奇舒勒发现自己面临着一个异常棘手的挑战：如何帮助他人创新。他发现，这项任务变得越来越令人沮丧，尤其是科学和创新界都认为发明的创意飞跃是意外、情绪甚至血型的结果。“水手可以绘制出别人可以参照的珊瑚礁和浅水区地图，但发明家没有这样的地图。每个初学者都会犯同样的错误。”当他被安排要拓展海军的创造力，但手头却没有结构化方法时，阿奇舒勒决心自己打造一个这样的方法。

在海军创新中心各项专利的包围之下，阿奇舒勒开始全身心地研究起问题解决背后的潜在科学，他在这个探索过程中取得了最重要的发现。在审查了成百上千项专利之后，阿奇舒勒发现，那些发明者不知不觉间总是一遍又一遍地采用相同的解决方案，一个领域遭遇的基本问题，其实另一个领域的多项技术发明已经解决了。对于苏联海军来说，这意味着他们一直在资助既费钱又耗时且成功概率低的项目，但其实他们的绝大多数问题早就已经得到解决了。

他偶然发现了技术问题的解决其实存在一个普遍模式——这个发现的影响十分巨大。

他对数千项专利的研究不仅揭示出真正的革命性思维其实十分稀缺，还揭示了系统创新的逻辑，也就是后来所谓的 TRIZ（俄语“发明问题解决理论”的首字母缩写）。通过 TRIZ，阿奇舒勒得以展现创造性创新背后的科学，这不仅为技术的新突破铺平了道路，而且为无数其他领域建立起了一个具有巨大价值的思维框架。

要运用 TRIZ 解决创造性问题，你需要了解以下三个要素：

以前已经解决过了。

解决方案有一致的模式。

化解矛盾，突破创新。

一定有某人或某个地方已经解决了你的问题，TRIZ 致力于将这种理念形式化。正如不同物种在面临共同的环境约束时会采用相似的生物学解决方案（比方说海豚演化出像鲨鱼一样的背鳍，从而在海洋中如鱼得水）一样，TRIZ 也能帮助我们认识到，当面临共同的环境约束时，有哪些工程策略已经突破了类别和行业的界限，逐渐趋同。生物学是基于这些适应特征的相似性（如脊髓或鳃的存在）对不同的动物家族和物种进行分类，而 TRIZ 则是根据相关的技术特征对这些解决方案的模式进行分类的。这些被称为发明原理。总的来说，TRIZ 方法论发现有 40 项发明原理可以用来激发创新。（具体的这 40 项发明原理见链接：http://www.triz40.com/aff_Principles_TRIZ.php）

TRIZ 的发明原理，也即是那些被识别出来的解决方案模式，包括了类似分割（原理 1）这样的概念：描述将对象分成独立部分的解决方案（如模块化家具或百叶窗）。逆向思维（原理 13）也非常受欢迎，比方说让对象或环境的可移动件保持静止，让静止部分可移动（比方说一个游泳训练馆设计成会移动的是水，而不是游泳者）。发明原理套娃（原理 7）将第 1 个物体嵌入第 2 个物体，然后将这 2 个物体一起嵌入第 3 个物体……就像典型的俄罗斯套娃一样嵌套，这类解决方案就属于套娃模式。拧进瓶身的指甲油刷就是套娃的一个例子。健达出奇蛋（Kinder Surprise）、可堆叠的量杯、伸缩镜头，以及许多卷尺的回缩结构也是。

TRIZ 发明原理7、套娃：（上）伸缩卷尺； （中）伸缩相机镜头； （下）指甲油瓶和刷子。

TRIZ 利用了成千上万的工程师过去的知识与智慧。基于技术解决方案的共同特征、共性等对其进行分类，堆叠量杯、伸缩镜头还有可伸缩的卷尺，这些现在都可以充当解决套娃形态的问题的合适灵感来源。

虽然套娃只是一项发明原理，但却是成千上万在自然条件下趋同演进的工程解决方案的体现，也是帮助我们更好地建立起它们之间联系的纽带。

要做出突破性的发明，必须克服矛盾（或权衡取舍）。 TRIZ 有助于解决类似这样的挑战：“怎么才能让防弹背心更坚固但又不会变得更重？”或者“怎么才能造出足以挡住身体不被雨淋，但又不会大到没法放入包里的雨伞？”

阿奇舒勒最后得出结论，大约有 1500 个标准的工程矛盾，然后他又将这些对立矛盾归纳成一个包含有 39 个参数的矛盾矩阵。这些参数包括物理约束（如重量和形状）、性能参数（如速度、功率和稳定性）以及效率约束（如时间、温度和信息等）。对于这个矩阵识别出来的每个矛盾，TRIZ 都会匹配最相关的解决方案的发明原理。比方说，如果运用 TRIZ 的矛盾矩阵，套娃发明原理可用于解决类似“如何在不增加物质体积的情况下增加数量？”或“如何在不改变物体形状的情况下增加它的长度？”这样的矛盾。

不妨看个例子。

根据疾病控制和预防中心（Centers for Disease Control and Prevention）的数据，每 40 秒就有一个美国人心脏病发作。当携带着血液和氧气的动脉被阻塞时，心脏病就会发作。为了解决这个问题，同时帮助人们康复，我们利用叫做支架的微型装置来保持动脉畅通，从而让给血液和氧气的流动更加顺畅。支架是管状的，一般是由非常细的金属网制成。这些金属支架的挑战在于，在体内放置时间过长之后，可能就会形成覆盖支架组织，造成进一步产生凝血的危险。因此，虽然支架是有效且可靠的解决方案，但使用金属支架可能会因需要多次手术而变得很耗钱。面对这一挑战，为了进行创新，大家会提出这样的问题：“如何在不降低操作易用性的情况下提高可靠性？”如果是用 TRIZ 矩阵来看待这个矛盾的话，对应的是三个发明原理可供探索：原理 17：一维变多维，原理 27：一次性用品原理，原理 40：复合材料原理。

我们就以发明原理 27：一次性用品原理为例。这种解决方案模式的例子包括纸杯与一次性尿布。如果我们再进一步搜寻，去寻找这一原理的收敛“样本”，我们也许会发现一种创新的塑料产品，用来取代一次性的包装。这种产品也许是用聚乳酸制成的，它具备一种特殊品质，就是可溶于水。几年过去了，随着第一种聚合物支架在 2016 年获得了 FDA （美国食品药品监督管理局） 的许可，聚乳酸（或生物可吸收）支架慢慢占据了该领域的主导地位。与永久性的金属支架相比，这些生物可吸收的替代品可以改善动脉的恢复，同时还降低了进一步凝血的风险。看吧，发明原理 27 被用来拯救生命了。

通过识别矛盾、找出对应的重复出现的发明原理，并借鉴现有的解决方案，TRIZ 方法可以帮助缩短当前既普遍又耗钱的再发明过程。运用这种方法不是每次都要从头开始，而是帮助我们从那些已经经受住时间考验的发明中汲取灵感。正如我们的朋友阿奇舒勒所写的那样，“魔法公式终究是没有的，但在大多数情况下，光有程序就够了。”

译者：boxi。