跨域移植法：创新设计方法

所谓移植法，是将某个领域中已有的原理、技术、方法、结构、功能等，移植应用到其他领域，导致新设想诞生的方法。正如人们常说的“他山之石，可以攻玉”。近年来，科学技术以前所未有的速度迅猛发展，新的知识和技术都会经历“萌生—形成—发展”和“综合—分化—交叉”的过程。随着科学技术的进步，虽然各行各业的分工越来越细化，但同时各行业之间的新技术、新思想的转移也不断加快。人们在某一领域取得的科学理论和技术成果，包括该成果诞生的环境、过程、思路、方法和手段，都可能在其他领域具有同等重要甚至更加重要的创新意义。比如，用量子力学的定律来解释化学现象，就形成了新的化学理论——量子化学；反过来，把化学引入生物研究中的生物化学，不仅运用化学理论和方法研究生命大分子——核酸和蛋白质的分子结构和运动，还引进了光谱分析、同位素标记、X射线和电子显微镜等物理和化学的先进技术，成为当代十分活跃的前沿科学。

英国生物学家贝弗里奇说：“移植是科学研究中最有效、最简便的方法，也是应用研究中运用最多的方法。”跨域移植法是针对某一个已有的问题，把某个领域中的问题移植到另一个领域。跨域移植法主要包括横向移植、纵向移植和交叉移植等。在历史上，古希腊哲学家芝诺运用移植法把离散（分立或间断）与连续（不间断）的关系问题，从数学问题提升为一般哲学问题。移植不仅可以在科学部门之间进行，还可以在技术与科学之间、技术与哲学之间进行。借助移植法，从自然科学角度提出的空间问题、能源问题、生态问题等，可以成为社会人文科学的问题；反之，从社会科学角度提出来的人口控制和人口预测问题、城市管理、交通规划问题等，同样可以成为自然科学与技术研究的问题。

笛卡尔是科学方法移植的先驱。他以高度的想象力，借助曲线上“点的运动”的科学想象，把代数方法移植于几何领域，使代数与几何融为一体，创立了解析几何。笛卡尔的著作，无论是数学、自然科学，还是哲学，都开创了这些学科的崭新时代。他的《宇宙学》包含当时被教会视为“异端”的观点，提出地球自转和宇宙无限；他的漩涡说，是当时最权威的太阳起源理论；他还提出了光的本性是粒子流的假说，等等。法国首都巴黎安葬民族先贤的圣日耳曼圣心堂中，庄重的大理石墓碑上镌刻着“笛卡儿，欧洲文艺复兴以来，第一个为人类争取并保证理性权利的人”。

移植法有以下五种类型。

（一）原理移植

原理移植是指把某一领域的原理移植到另一不同的领域，从而产生新设想的方法。比如，把香水喷雾器原理移植到汽车发动机上，就有了汽化器；移植到刷油漆中，就有了油漆喷枪；移植到机器注油中，就有了喷射注油壶。这些产品的构造、材料、加工工艺都不相同，唯独原理一样。又如，根据心理学的研究，用手指亲自触摸和采用鼠标键盘操作，带给人的愉悦感是完全不同的。触摸屏技术将在几乎每种电子产品中获得应用，从飞机到汽车、机器控制系统以及各种家电等。宝马公司用触摸式电脑来完成定制汽车的过程，消费者可通过多点触摸式界面与宝马公司进行互动，可以立刻看到定制之后的效果。

（二）功能移植

功能移植是指将某项技术独特的功能，应用到其他领域，导致功能扩展的方法。通过发酵技术在面团中产生气泡，做出来的馒头或者面包，不仅口感好，也有利于消化。有个美国人把“气泡”功能移植到了橡胶生产中，把能产生气泡的发泡剂掺入生橡胶，橡胶熟化后，就会像面包一样膨胀，于是就有了橡胶海绵。德国人又把“气泡”功能移植到了塑料加工中，发明了美观便宜的泡沫塑料及其生产工艺。日本人把“气泡”功能移植到了水泥制品，发明了气泡混凝土预制件及其生产工艺。这种材料因为良好的隔音和绝热性能，广泛用于高层建筑以及隔音保暖材料中。(www.xing528.com)

（三）材料移植

材料移植是将原有材料进行创造性的应用，从而带来新的使用功能和使用价值的方法。比如，树脂材料移植到了生活的方方面面，如眼镜的镜片、补牙的材料，还有各种家电、汽车等，都离不开树脂材料。

（四）结构移植

结构移植是指把某一领域的独特结构，移植到另一领域而形成具有新结构的事物。比如，蜂窝是一种强度相当高，但只需耗用很少材料的结构，把这一结构移植到飞机制造工艺上，可以减轻飞机的重量，又能提高其强度。同样，将蜂窝结构移植到房屋建筑上，制造出形状如同蜂窝的砖，可以减轻墙体重量，同时还具有隔音、保暖的功效。

（五）方法移植

方法移植是指同样的方法可以从一个领域移植到另一个领域。比如，拉链常被用在衣服鞋子上，近年来有人把拉链用在自行车外胎上，甚至用在外科手术伤口的缝合上。又如，“纳米服装”不仅能挡住95%以上的紫外线，还能挡住同量的电磁波，并且无毒、无刺激，不受洗涤、着色、磨损的影响，能有效地保护人体皮肤不受辐射的影响。纳米技术现已大大拓展了应用领域，计算机与人们的关系越来越密切，CPU纳米工艺，使微处理器行业迈入了纳米时代，并且还在不断创新。在化工领域，纳米化妆品可以有效地遮蔽紫外线。在医学上，利用纳米微粒进行细胞分离，用金的纳米粒子进行定位病变治疗，以减少副作用等。在家电领域，利用纳米抗菌材料，研制出自我清洁的洗衣机，能有效抑制细菌滋生，无论使用多长时间，都能够保持“净水洗涤”的状态。