二十一世纪技术创新的理论和实践V1

二十一世纪技术创新的理论与实践摘要：笔者经过几年的探索、研究，找到了一些在能源、动力、排放领域能引起产业革命性发展和变化的技术创新着力点。

同时，对整个创新过程进行系统的思考和整理，提出关于技术创新的系统思路，希望能带给同行们一些参考意见。

进入二十一世纪，中国经济遇到了前所未有的发展压力，但同时也拥有同样前所未有的社会环境、工业基础和经济实力，如何利用好自己的优势，避开自己的劣势，找到新的经济增长点，抓住机遇，实现经济的持续、快速发展成为当务之急。

不可否认，调低经济增长预期，改变经济增长模式确实非常必要，也是实属无奈。

但如果能通过创新，找到环境友好、市场巨大、社会综合效益显著的出路，重新走上一条又快又好的发展道路，是最好的结果！现在社会上热炒的很多概念都不同程度存在缺陷，有的概念远离实体经济，华而不实，如互联网+、大数据；有的对现有的产业造成严重制约，短期内造成巨大的伤害，如环保、减排；有的打破摧毁现有产业链，间接造成更大的资源浪费，如电动车。

这些概念很多属于“热炒剩饭”，多是拿出几十年前的陈旧技术进行再包装，几乎没有创新，本质上都一样，没有通过真正的技术创新来解决实际的产业发展问题。

笔者经过几年的探索、研究，找到了一些在能源、动力、排放领域能引起产业革命性发展和变化的技术创新着力点。

同时，对整个创新过程进行系统的思考和整理，提出关于技术创新的系统思路，希望能带给同行们一些参考意见。

一、创新概念要实现技术创新，首先必须辨明技术创新的本质，这样才有利于我们明确前进的方向，抓住工作的重点，才能有效、高效的推动技术创新的实现！人人都在喊创新，到底创新是什么？下面先提出几个基本上得到学术界公认的创新定义：创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的知识和物质,在特定的环境中,本着理想化需要或为满足社会需求,而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境,并能获得一定有益效果的行为。

创新是指人们为了发展的需要，运用已知的信息，不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。

创新的本质是突破，即突破旧的思维定势，旧的常规戒律。

创新活动的核心是“新”，它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革，或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造，或者是内容的丰富和完善。

创新从哲学上说是人的实践行为，是人类对于发现的再创造，是对于物质世界的矛盾再创造。

人类通过物质世界的再创造，制造新的矛盾关系，形成新的物质形态，是利用已存在的自然资源或社会要素创造新的矛盾共同体的人类行为。

这些定义比较专业和晦涩，我们找出其中的共性，把它翻译一下，用一句话定义技术创新：技术创新是成熟技术结合市场需求的具体应用。

再对比一下创造和创新的区别，创造是从无到有，创造是科学发展的结果，是技术领域的概念，是技术进步，非市场推动；也是对未知世界的探索，不确定性大、风险大、投资大、回报周期长；创造追求学术成果、理论进步、和现实生活结合不紧密，对未来意义可能更大；创新是从有到用，创新是技术应用的结果，是经济领域的概念，是经济发展，由市场推动；是对成熟技术成果的举一反三应用实现，结果能预见，风险小、投入少、见效快；创新追求经济效益和社会效益，和现实生活结合紧密，社会价值和经济效益立竿见影！创新的手段不胜枚举，人们都早已习以为常、熟视无睹了，如：古为今用、洋为中用；它山之石可以攻玉；照猫画虎，依葫芦画瓢；改革开放以来，我们创新成绩比比皆是，随处可见，日新月异；创造的成绩则不及创新的九牛一毛。

大家公认日本的技术、韩国的技术不是世界一流，比欧洲落后，但是他们是世界一流的创新国家，经济发展成绩有目共睹！冰箱的诞生是创造，经过了几十年的发展才实现了市场化应用；冰箱从单门改为多门、单压缩机改为多压缩机，技术进步不大，但市场成长很快，这是创新。

山东一个民间发明家利用二战的脉冲喷气发动机改造了喷雾器，几乎没有技术理论进步，但新的喷雾器获得巨大的市场推广，是典型的创新！我们的高铁技术中，为了减少车体的横向震动，把习惯垂直使用的减振器用于水平阻尼减振，也是典型的创新！虽然缺少中国创造，但是中国的创新到处都有，成绩斐然。

没有中国创新，就没有改革开放30年的成绩，就没有中国的汽车、飞机、高铁、家用电器等等，没有我们现在的生活！举两个笔者个人认为的反面例子：电动车概念诞生近百年了，近期的发展除了人为炒作之外，主要得益于电池和电机技术的成熟，但推广电动车是来源于环境压力，不是市场需求！是环境政治任务不是市场经济追求，属于创新吗？不是。

即便到了2025年，我国实现500万辆电动车的保有量，那么在机动车总量里面也只占有2.5%，能说明什么？能带动产业经济的大发展吗？不能！石墨烯技术非常前沿和先进，是成熟技术吗？不是！现在基本成熟和产业化的锂电池应用还没有完全替代古老的铅酸电池，更别说石墨烯电池，形成产业应用至少十年以后。

来源于市场需求推动吗？不是！是创新吗？不是！能带来现代社会经济的快速发展吗？显然不能！创新是设想、热情、行动和汗水的结合物，是把设想变成真实的过程，是人类伟大而独有的特质。

创新无处不在，创新绝不是科学家、设计师的专利，而是每个人生活的一部分，是你无法躲避的必要技能。

作为一个企业、民间组织，一般来说没有能力创造，不应该承担创造的义务，但是只要想生存，就应该创新、而且必须创新！二、创新方向技术创新可以说无处不在，但是对于一个创新者，什么该做？什么优先做？什么样的创新适合自己？什么方面的创新会更好体现个人价值？什么领域的创新可以带来更好的社会效益和经济效益？这些还是值得探讨和研究。

从技术创新的定义我们可以得出一个理解，那就是创新是经济领域的概念，一个技术创新是否成功，衡量的一个标准就是看对人类的贡献、看最后的市场经济价值！比如，指甲刀剪指甲的时候，剪落的指甲乱飞，有人设计一个带一个小盒子的指甲剪，解决了这个问题。

这是创新！但是指甲剪的市场总量有限，这个创新价值就不大。

前面说的用脉冲喷气发动机改造的创新产品喷雾器，现在已经广泛用于农业、城市有害生物防治等等领域，每台1000~2000多元，确实淘汰了很多传统的喷雾器，市场面比指甲剪窄，但金额大了几十倍，总量也还是有限。

如果我们创新用液态空气替代汽油，让现在所有的汽车变为不烧油、不用电，吸收环境热能转化动力的新动力车，那么国内有2亿辆要改造，国外还有数亿辆可以改，有数万亿市值的市场！如果我们采用热泵技术设计新的锅炉，能效达到300%以上，全国、全世界的锅炉来一次升级换代，市场总量将大到无法估量。

因此，关于创新方向，我们建议在有条件的情况下，关注一些单件、单项金额比较大，或者未来数量可以很容易达到可观规模的项目产品。

通常，这些项目都和人们的生产、生活的主要过程息息相关。

主要都处于能源、动力、排放等领域。

这些年能源、动力、减排领域国家大力支持，希望有新技术、新产品、新工艺出现，但是大多从事节能、减排、新能源的行业、企业发展都不尽如人意，企业的利润都眼巴巴盯着国家的扶持、补贴，没有几个能依靠市场的力量推动。

就真的没有机会了吗？其实，我们目前面对的是一个100多年没有大变化的产业现状，只要有了理论的进步、思路的创新，发展的空间海阔天空！处处有黄金！下面，我们提出三个创新理念：1、让能量动起来人类千百年形成的使用能源的习惯就是消耗能源物质来满足需求。

能量守恒定律又让我们想当然认为能源物质的利用效率最大不会超过100%。

但是实际上，能量当然是守恒的，但是获取能量的方式则有很多方式，其中有些还可以成倍获取。

比如常见的空调，当我们用空调采暖的时候，在获得同等热量的情况下，空调耗电量，是电炉、油汀、红外线烤炉的三分之一到六分之一！也正因为有能量守恒定律，当用搬运能量的方式来获取能量，就会发生有的介质的能量减少，有的介质能量增加，减少的部分和搬运过程新消耗的都到了获得能量的一方，当然大于新消耗的部分，也就是超过了100%。

随着“热泵”方式、温差、驱动能源种类等条件不同，新消耗一份能源，可以造成能量流动的量也不同，从不足一倍到数十倍都有可能。

现在人们还把主要精力用在如何获取能量、能源物质上，挖空心思寻找“新能源”、“可再生能源”、“清洁能源”，但想要靠这些能源满足人类不断增长的生产、生活需求，仍旧不能减少能源最终的热量排放。

而如果能让能量流动的方式来满足生产生活的能量需求，环境中新增热量排放、能源物质消耗成倍减少，我们现有的水能、光能、风能、原子能就完全有可能满足人类目前和未来的能源需求。

把思路从动辄消耗能源转化获取能量，调整到需要能量首先设法用“热泵”搬运的方式形成能量的流动来满足需求，这个变革将引起现在绝大多数耗能设备发生本质的变化，更重要的是这种变化由于实现数倍至数十倍的能效比，从而大幅度减少新增能源消耗，产生可观的经济效益，具有强大的市场动力。

热泵的种类也有压缩式、吸收式、半导体、热管、射流等很多形式，都是成熟技术，完全符合技术创新的各种要素，蕴含无数有价值的技术创新机会！2、让热机冷下来瓦特的蒸汽机、卡诺的火的动力，都是利用能源物质释放的热量，让常温介质升温膨胀，推动机械做功。

基于这个原理，人们发明了汽车、轮船、飞机、火箭，几乎所有的动力机械都和火有关，都和高温有关。

理论界也形成了一种共识“工作温度越高、热能效能越高”，没有人再去思考使用火的本来目的，热机则成了这些机械的统称。

事实上这些动力机械还有一个更科学的名字，那就是“膨胀机”。

人们使用火的本来目的是获取热量，让工作介质从常温升温到高温，内能增加、压力升高、具备膨胀势能，能源物质燃烧是手段，内能增加、具有膨胀势能才是追求的目的。

热机是把热量转换为机械能的装置，热量不仅仅是高温的介质具有，只要没有达到绝对零度的物质都有热量，热机是“热量机”，本意不是“热的机”！我们应该回归热机、膨胀机工作的基本原理，将热机工作温度段落不要僵化、教条固定在从常温升高到高温这一段落，开放、调整一下思路，工作起点可以从低温、超低温开始，让低温介质吸收常温环境介质含有的热量，实现升温膨胀，使得常温的热量也能通过热机、膨胀机转变为机械能，汽车、飞机、火箭不再排热、喷火，让热机理论来一次应用飞跃！这个过程没有挑战传统的理论，技术是成熟的，应用条件相比现有的热机更简单、更开放，材料、工艺要求更低，将带来动力机械的一次全面的变革，产生巨大的经济效益，也符合我们对技术创新的定义，存在无数的技术创新机遇。

3、让排放变资源人类烧煤获取热量、排放二氧化碳看似天经地义，但实际上产生的排放“废弃物”、“污染物”的市场价值数倍于燃烧过程中释放的热量！千百年来的习惯做法其实是“捡了芝麻、丢了西瓜”！排放烟气就是排放了钱和效益。