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发明技巧之典型观察法

发明技巧之典型观察法

树典型,是推动某项心工作的实施艺术。在慧眼识珠的发明创造过程,也推崇典型观察法。
  孟德尔研究遗传学和杂交技术的过程,就十分重视观察的典型性。他是奥地利修道土,也是一个业余植物学家,十分爱好园艺。在修道院的后花园里,孟德尔种植了豌豆、菜豆、玉米、草枣等多种作物,并不断地进行杂交实验。不过,在他的实验研究,他主要选择豌豆作为研究的观察对象。为什么要选择豌豆呢?首先,与其他农作物相比,豌豆具有明显的、易观察的、稳定的相对特征,如种子的形状(圆、皱),子叶的颜色(黄、绿),茎的高度(高矮)等;其次,豌豆花的雄蕊和雌蕊由花瓣包裹起来,在自然条件下进行自花授粉,易得到纯种,一般不会受到外来花粉的影响;再次,豌豆具有容易栽培、生长期短的特点,可缩短观察周期。
  孟德尔在观察时选取豌豆豆粒表皮的圆滑和皱褶。植株的高和低、豆粒颜色的黄和绿等相对性状作为观察指标项。他经过8年的精心实验和观察,发现了豌豆杂交后代特征的变化,并在此基础上总结出两条重要的遗传定律,即遗传因子分离定律和遗传因子自由组合定律。这一科学研究成果对植物品种的改良具有重要的指导意义。
  我国农学家和发明家袁隆平在攻克杂交水稻种植的技术难题,也运了典型观察的办法。首先,他在波浪起伏的稻海,找到了一株叶茂根粗、性状特异的雄性不育水稻,并且小心翼翼地把它拔起,带回家,移植到试验盆里;然后小小的镊子,把别的稻花里的花粉,授入到它上面那一朵朵小花器里,进行人工杂交试验。经过精心培养,这个典型表现不错,结出了数百颗种子,成功地繁殖了第一代雄性不育的稻种。在此基础上,袁隆平撰写了(水稻雄性不育性)的论文,寄给(科学通报),并刊登在1966年第4期上。这篇为国内外第一次论述水稻雄性不育的文章,不仅科学实践数据详细论述了杂交水稻具有雄性不育性,同时,还进一步预言:利杂交水稻第一代优势,将会给农业生产带来大幅度、大面积的增长。经过多年的不断探索,杂交水稻种植技术日趋成熟。1981年,袁隆平获得国家特等发明奖。到1988年,杂交水稻已成为我国作物良种推广速度最快、增产效果最好的佼佼者。当年种植面积推广到1.8亿亩,占全国水稻总面积三分之一,七年累计为国家增产粮食达1000亿斤以上,创增产效益100多亿元。
  无论是现代遗传学的奠基人孟德尔,还是杂交水稻之父的袁隆平,他们取得的成功,与其在科学观察重视观察对象、观察指标项的典型性的科学方法分不开的。
  发明创造需要典型观察,是因为它可能面对的是一个发展变化过程都极为复杂,且不那么纯粹单一的客观对象。要从观察事实获得客观本质,就必须暂时地,有条件地撇开与当前无关的内容,撇开次要过程和于扰因素,从而对有代表性的对象在比较典型的条件下观察其比较纯粹的状态,让其主要的方面,过程充分暴露出来。其目的在于简化观察过程,保证观察结果具有典型意义。当然,典型与否,是相对而言的。
  运典型观察法,主要是抓住选择典型观察对象和选择典型观察条件两个环节。
  自然界的现象纷纭繁杂,姿态万千。即使是同一类客体,也有不可尽数的个体。为了研究某一类事物的一般特征及其发生、发展的规律性,人们不可能也没有必要对事物的全体逐一进行详细观察。这时,为了使观察结果具有普遍意义,必须选择足以代表其他个体的客体作为观察对象。有时为了尽可能减少可变因素,简化观察的复杂程度,也需要选择典型的观察指标项。
  在观察,选择适宜的观察时空条件也是极为重要的。有时这不仅直接影响到能否顺利地进行观察以及观察结果的可靠性程度,甚至决定着观察的成败。
  例如,对于太阳的观察,选择日食之时是最有利的。在远离喧闹城区的山头上建造天文台,是有利于天文观测的。
  如果我们想开发研究一种环境空气监控装置,该如何选择典型观测呢?


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