21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的理論與實踐

茍仲武

摘 要：筆者經(jīng)過幾年的探索、研究，找到了一些在能源、動力、排放領(lǐng)域能引起產(chǎn)業(yè)革命性發(fā)展和變化的技術(shù)創(chuàng)新著力點。同時，對整個創(chuàng)新過程進行系統(tǒng)的思考和整理，提出關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)思路。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新定義；理論創(chuàng)新；技術(shù)創(chuàng)新；創(chuàng)新方法；創(chuàng)新方向；創(chuàng)新態(tài)度

進入21世紀(jì)，中國經(jīng)濟遇到了發(fā)展壓力，同時也擁有同樣前所未有的社會環(huán)境、工業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟實力。如何利用好優(yōu)勢，避開劣勢，找到新的經(jīng)濟增長點，抓住機遇，實現(xiàn)經(jīng)濟的持續(xù)、快速發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。不可否認(rèn)，調(diào)低經(jīng)濟增長預(yù)期、改變經(jīng)濟增長模式、削減部分產(chǎn)業(yè)過剩產(chǎn)能確實非常必要，也實屬無奈。如果能通過創(chuàng)新，找到環(huán)境友好、市場巨大、社會綜合效益顯著的出路，是最好的結(jié)果。

現(xiàn)在社會上熱炒的很多概念都不同程度存在缺陷，有的概念遠離實體經(jīng)濟，華而不實，如互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)；有的對現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重制約，短期內(nèi)造成巨大的傷害，如傳統(tǒng)的環(huán)保、減排要求；有的打破摧毀現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈，間接造成更大的資源浪費，如電動車。這些概念很多屬于“熱炒剩飯”，多是拿出幾十年前的陳舊技術(shù)進行再包裝，幾乎沒有創(chuàng)新，本質(zhì)上都一樣，沒有通過真正的技術(shù)創(chuàng)新來解決實際的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會發(fā)展問題。

筆者經(jīng)過幾年的探索、研究，找到了一些在能源、動力、排放領(lǐng)域能引起產(chǎn)業(yè)革命性發(fā)展和變化的技術(shù)創(chuàng)新著力點。同時，對整個創(chuàng)新過程進行系統(tǒng)的思考和整理，提出關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)思路，希望能帶給同行們一些參考意見。

一、創(chuàng)新概念

要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，首先必須辨明技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)，這樣才有利于我們明確前進的方向，抓住工作的重點，也才能有效、高效的推動技術(shù)創(chuàng)新的實現(xiàn)！人人都在喊創(chuàng)新，到底創(chuàng)新是什么？下面先提出幾個基本上得到學(xué)術(shù)界公認(rèn)的創(chuàng)新定義：

1.創(chuàng)新是指以現(xiàn)有的思維模式提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向，利用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中，本著理想化需要或為滿足社會需求，而改進或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，并能獲得一定有益效果的行為。

2.創(chuàng)新是指人們?yōu)榱税l(fā)展的需要，運用已知的信息，不斷突破常規(guī)，發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生某種新穎、獨特的有社會價值或個人價值的新事物、新思想的活動。創(chuàng)新的本質(zhì)是突破，即突破舊的思維定勢，舊的常規(guī)戒律。創(chuàng)新活動的核心是“新”，它或者是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和外部特征的變革，或者是造型設(shè)計、內(nèi)容的表現(xiàn)形式和手段的創(chuàng)造，或者是內(nèi)容的豐富和完善。

3.創(chuàng)新從哲學(xué)上說是人的實踐行為，是人類對于發(fā)現(xiàn)的再創(chuàng)造，是對于物質(zhì)世界的矛盾再創(chuàng)造。人類通過物質(zhì)世界的再創(chuàng)造，制造新的矛盾關(guān)系，形成新的物質(zhì)形態(tài)，是利用已存在的自然資源或社會要素創(chuàng)造新的矛盾共同體的人類行為。

這些定義比較專業(yè)和晦澀，我們找出其中的共性，把它翻譯、總結(jié)、歸納一下，用一句話來定義：技術(shù)創(chuàng)新是成熟技術(shù)結(jié)合市場需求的具體應(yīng)用。

再對比一下創(chuàng)造和創(chuàng)新的區(qū)別，創(chuàng)造是從無到有，創(chuàng)造是科學(xué)發(fā)展的結(jié)果，是技術(shù)領(lǐng)域的概念，是技術(shù)進步，非市場推動；也是對未知世界的探索，不確定性大、風(fēng)險大、投資大、回報周期長；創(chuàng)造追求學(xué)術(shù)成果、理論進步、和現(xiàn)實生活結(jié)合不緊密，對未來意義可能更大。

創(chuàng)新是從有到用，創(chuàng)新是技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果，是經(jīng)濟領(lǐng)域的概念，是經(jīng)濟發(fā)展，由市場推動；是對成熟技術(shù)成果的舉一反三應(yīng)用實現(xiàn)，結(jié)果能預(yù)見，風(fēng)險小、投入少、見效快；創(chuàng)新追求經(jīng)濟效益和社會效益，和現(xiàn)實生活結(jié)合緊密，社會價值和經(jīng)濟效益立竿見影！

創(chuàng)新的手段不勝枚舉，人們都早已習(xí)以為常、熟視無睹了，如：古為今用、洋為中用；它山之石可以攻玉；照貓畫虎，依葫蘆畫瓢；改革開放以來，我們創(chuàng)新成績比比皆是，隨處可見，日新月異；創(chuàng)造的成績則不及創(chuàng)新的九牛一毛。

大家公認(rèn)日本的技術(shù)、韓國的技術(shù)不是世界一流，比歐美落后，但是他們是世界一流的創(chuàng)新國家，經(jīng)濟發(fā)展成績有目共睹！

冰箱的誕生是創(chuàng)造，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展才實現(xiàn)了市場化應(yīng)用；冰箱從單門改為多門、單壓縮機改為多壓縮機，技術(shù)進步不大，但市場成長很快，這是創(chuàng)新。中國人四大發(fā)明是創(chuàng)造，很先進，但是用于慶典鞭炮、算命風(fēng)水羅盤，不是好的市場應(yīng)用，創(chuàng)新效果不大；而用于槍炮、航海羅盤的創(chuàng)新則改變了世界！我們的高鐵技術(shù)中，為了減少車體的橫向震動，把習(xí)慣垂直使用的減振器用于水平阻尼減振，也是典型的創(chuàng)新！

雖然缺少中國創(chuàng)造，但是中國的創(chuàng)新到處都有，成績斐然。沒有中國創(chuàng)新，就沒有改革開放30年的成績，就沒有中國的汽車、飛機、高鐵、家用電器等等，沒有我們現(xiàn)在的生活！

舉兩個筆者個人認(rèn)為的反面例子：電動車概念誕生近百年了，近期的發(fā)展除了人為炒作之外，主要得益于電池和電機技術(shù)的成熟，但推廣電動車是來源于環(huán)境壓力，不是市場需求！是環(huán)境政治任務(wù)不是市場經(jīng)濟追求，屬于創(chuàng)新嗎？不是。即便到了2025年，我國實現(xiàn)500萬輛電動車的保有量，那么在機動車總量里面也只占有2.5%，能說明什么？能帶動產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的大發(fā)展嗎？不能！

石墨烯技術(shù)非常前沿和先進，是成熟技術(shù)嗎？不是！現(xiàn)在基本成熟和產(chǎn)業(yè)化的鋰電池應(yīng)用還沒有完全替代古老甚至獲得新生的鉛酸電池，更別說石墨烯電池，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模應(yīng)用至少十年以后。來源于市場需求推動嗎？不是！是創(chuàng)新嗎？不是！能帶來現(xiàn)代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展嗎？也顯然不能！

創(chuàng)新是設(shè)想、熱情、行動和汗水的結(jié)合物，是把設(shè)想變成真實的過程，是人類偉大而獨有的特質(zhì)。創(chuàng)新無處不在，創(chuàng)新不是科學(xué)家的專利，而是每個人生活的一部分，是你無法躲避的必要技能。作為一個企業(yè)、民間組織，一般來說沒有能力創(chuàng)造，不應(yīng)該承擔(dān)創(chuàng)造的義務(wù)，但是只要想生存和發(fā)展，就應(yīng)該創(chuàng)新、而且必須創(chuàng)新！

二、創(chuàng)新方向

技術(shù)創(chuàng)新可以說無處不在，但是對于一個創(chuàng)新者，什么該做？什么優(yōu)先做？什么樣的創(chuàng)新適合自己？什么方面的創(chuàng)新會更好體現(xiàn)個人價值？什么領(lǐng)域的創(chuàng)新可以帶來更好的社會效益和經(jīng)濟效益？這些還是值得探討和研究。

從技術(shù)創(chuàng)新的定義我們可以得出一個理解，那就是創(chuàng)新是經(jīng)濟領(lǐng)域的概念，一個技術(shù)創(chuàng)新是否成功，衡量的一個標(biāo)準(zhǔn)就是看對人類的貢獻、看最后的市場經(jīng)濟價值！

比如，指甲刀剪指甲的時候，剪落的指甲亂飛，有人設(shè)計一個帶一個小盒子的指甲剪，解決了這個問題。這是創(chuàng)新！但是指甲剪的市場總量有限，這個創(chuàng)新價值就不大。用脈沖噴氣發(fā)動機改造的創(chuàng)新產(chǎn)品噴霧器，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于農(nóng)業(yè)、城市有害生物防治等等領(lǐng)域，每臺1000～2000多元，確實淘汰了很多傳統(tǒng)的噴霧器，市場面比指甲剪窄，但金額大了幾十倍，總量也還是有限。如果我們創(chuàng)新用液態(tài)空氣替代汽油，讓現(xiàn)在所有的汽車變?yōu)椴粺?、不用電，吸收環(huán)境熱能轉(zhuǎn)化動力的新動力車，那么國內(nèi)有2億輛要改造，國外還有數(shù)億輛可以改，有數(shù)萬億市值的市場！如果我們采用熱泵技術(shù)設(shè)計新的鍋爐，能效達到300%以上，全國、全世界的鍋爐來一次升級換代，市場總量將大到無法估量。

因此，關(guān)于創(chuàng)新方向，我們建議在有條件的情況下，關(guān)注一些單件、單項金額比較大，或者未來數(shù)量可以很容易達到可觀規(guī)模的項目產(chǎn)品。通常，這些項目都和人們的生產(chǎn)、生活的主要過程息息相關(guān)。主要都處于能源、動力、排放等領(lǐng)域。

這些年能源、動力、減排領(lǐng)域國家大力支持，希望有新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝出現(xiàn)，但是大多從事節(jié)能、減排、新能源的行業(yè)企業(yè)發(fā)展都不盡如人意，企業(yè)的利潤都眼巴巴盯著國家的扶持、補貼，沒有幾個能依靠市場的力量推動。就真的沒有機會了嗎？其實，我們目前面對的是一個100多年沒有大變化的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，只要有了理論的進步、思路的創(chuàng)新，發(fā)展的空間海闊天空！處處是金礦，遍地有黃金！下面，我們提出三個技術(shù)創(chuàng)新的新理念：

1.讓能量動起來

人類千百年形成的使用能源的習(xí)慣就是消耗能源物質(zhì)來滿足需求。能量守恒定律又讓我們想當(dāng)然認(rèn)為能源物質(zhì)的利用效率最大不會超過100%。但是實際上，能量當(dāng)然是守恒的，但是獲取能量的方式則有很多，其中有些還可以成倍獲取。比如常見的空調(diào)，當(dāng)我們用空調(diào)采暖的時候，在獲得同等熱量的情況下，空調(diào)耗電量，是電爐、油汀、紅外線烤爐的三分之一到六分之一！

也正因為有能量守恒定律，當(dāng)用搬運能量的方式來獲取能量，就會發(fā)生有的介質(zhì)的能量減少，有的介質(zhì)能量增加，減少的部分和搬運過程新消耗的都到了獲得能量的一方，當(dāng)然大于新消耗的部分，也就是超過了100%。隨著“熱泵”方式、熱源和受熱源溫差大小、驅(qū)動能源種類等條件不同，新消耗一份能源，可以造成能量、熱量流動的量也不同，從不足一倍到數(shù)十倍都有可能。

現(xiàn)在人們還把主要精力用在如何獲取能量、能源物質(zhì)上，挖空心思尋找“新能源”、“可再生能源”、“清潔能源”，但即便靠這些能源滿足了人類不斷增長的生產(chǎn)、生活需求，仍舊不能減少能源最終的熱量排放、環(huán)境影響力。而如果能讓能量流動的方式來滿足生產(chǎn)生活的能量需求，環(huán)境中新增熱量排放、能源物質(zhì)消耗成倍減少，我們現(xiàn)有的水能、光能、風(fēng)能、原子能、太陽能就完全有可能滿足人類目前和未來的能源需求。

把思路從動輒消耗能源轉(zhuǎn)化獲取能量，調(diào)整到需要能量首先設(shè)法用“熱泵”搬運的方式形成能量的流動來滿足需求，這個變革將引起現(xiàn)在絕大多數(shù)高耗能設(shè)備發(fā)生徹底的變化，更重要的是這種變化由于實現(xiàn)數(shù)倍至數(shù)十倍的能效比，從而大幅度減少新增能源消耗，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，具有強大的市場動力。熱泵的種類也有壓縮式、吸收式、半導(dǎo)體、熱管、射流等很多形式，都是成熟技術(shù)，完全符合技術(shù)創(chuàng)新的各種要素，蘊含無數(shù)有價值的技術(shù)創(chuàng)新機會！

2.讓熱機冷下來

瓦特的蒸汽機、卡諾的火的動力，都是利用能源物質(zhì)釋放的熱量，讓常溫介質(zhì)升溫膨脹，推動機械做功?；谶@個原理，人們發(fā)明了汽車、輪船、飛機、火箭，幾乎所有的動力機械都和火有關(guān)，都和高溫有關(guān)，熱機則成了這些機械的統(tǒng)稱。理論界也形成了一種共識“工作溫度越高、熱能效能越高”，沒有人再去思考使用火的本來目的。

事實上這些動力機械還有一個更科學(xué)的名字，那就是“膨脹機”。人們使用火的本來目的是讓工作介質(zhì)獲取熱量，從常溫升溫到高溫，內(nèi)能增加、壓力升高、具備膨脹勢能。能源物質(zhì)燃燒是手段，內(nèi)能增加、具有膨脹勢能才是追求的目的。熱機是把熱量轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，熱量不僅僅是高溫的介質(zhì)具有，只要沒有達到絕對零度的物質(zhì)都有熱量，熱機是“熱量機”，本意不是“熱的機”！我們應(yīng)該回歸熱機、膨脹機工作的基本原理，將熱機工作溫度段落不要僵化、教條固定在從常溫升高到高溫這一段落，開放、調(diào)整一下思路，工作起點可以從低溫、超低溫開始，讓低溫介質(zhì)吸收常溫環(huán)境介質(zhì)含有的熱量，實現(xiàn)升溫膨脹，使得常溫的熱量也能通過熱機、膨脹機轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，汽車、飛機、火箭不再排熱、噴火，讓傳統(tǒng)的熱機理論來一次應(yīng)用飛躍！

這個過程沒有挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，實施技術(shù)是成熟的，應(yīng)用條件相比現(xiàn)有的熱機更簡單、更開放，材料、工藝要求更低，新的理念的推廣應(yīng)用將帶來動力機械的一次全面的變革，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，也符合我們對技術(shù)創(chuàng)新的定義，存在無數(shù)的技術(shù)創(chuàng)新機遇。

3.讓排放變資源

人類燒煤獲取熱量、排放二氧化碳看似天經(jīng)地義，但實際上產(chǎn)生的排放“廢棄物”、“污染物”的市場價值數(shù)倍于燃燒過程中釋放的熱量！千百年來的習(xí)慣做法其實是“撿了芝麻、丟了西瓜”！排放煙氣就是排放了錢和效益?，F(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以清潔、高效率回收燃燒排放的煙氣中的二氧化碳和其他污染物。進入二十一世紀(jì)，我們應(yīng)該改變一下習(xí)慣，回收并再利用二氧化碳，讓燃煤、燃油、燃氣的經(jīng)濟效益和社會效益成倍提高，并實現(xiàn)真正零排放！這個過程中所需的技術(shù)均是成熟技術(shù)，技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的市場價值，同樣符合我們對技術(shù)創(chuàng)新的定義，有無數(shù)的創(chuàng)新機會等著我們。

三、創(chuàng)新方法

技術(shù)創(chuàng)新是腦力勞動，是勞動者的靈感，是思想的火花，本來沒有一定的套路可言。創(chuàng)新要善于大膽設(shè)想，既要敢想，更要會想，且絕非胡思亂想、空中樓閣。通過筆者的30多年的創(chuàng)新實踐，也總結(jié)出了一些規(guī)律性的東西，有利于進行系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新，主要有以下四點具體建議：

1.對基礎(chǔ)理論再認(rèn)識

技術(shù)進步，首先是理論進步，不是理論發(fā)展就是理論完善，至少是認(rèn)識的深入。我們?nèi)祟愓莆盏暮芏嗷A(chǔ)理論已經(jīng)非常系統(tǒng)和完善了，本身是沒有問題的，但是前人在長期使用過程中往往增加了自己的主觀認(rèn)識，前人的認(rèn)識實踐影響了后人對理論本質(zhì)的認(rèn)識和應(yīng)用。

如能量守恒定理當(dāng)然正確，但是能量的獲取可不是只有靠能量形態(tài)轉(zhuǎn)換、能源物質(zhì)釋放獲取的少數(shù)方式，還可以通過“熱泵”搬運，能量流動等方式更高效率來滿足，能量利用率可以達到百分之幾百、百分之幾千甚至更高；熱機理論是熱量轉(zhuǎn)換為機械能的理論，但沒有限定只有人類感覺“熱”的熱量才能轉(zhuǎn)化為機械能，熱機當(dāng)然可以工作在人類感覺“很涼”的超低溫到常溫的溫度段落。

例如卡諾循環(huán)是1824年N.L.S.卡諾在對熱機的最大可能效率問題作理論研究時提出的。卡諾定理闡明了熱機效率的限制，指出了提高熱機效率的方向，可以理解為提高高溫溫度、降低低溫溫度、減少其它機械摩擦和熱損耗。老師在給學(xué)生傳授有關(guān)卡諾定理知識的時候，常常忘不了額外補充幾句，比如：“實際上、低溫?zé)嵩礈囟冉档秃茈y實現(xiàn)，人們大都考慮如何提高高溫?zé)嵩礈囟龋瑏硖岣咝省?、“顯然，高溫?zé)嵩礈囟仍礁?，過程效率越高”、“卡諾循環(huán)決定了熱機的最高理想最大效率，任何系統(tǒng)的效率都不可能超過這一結(jié)果”，等等。這幾句話表面上看好像沒有問題，但是再仔細推敲一下，還是有點問題，需要回到原點，重新認(rèn)識一下卡諾循環(huán)。

從卡諾循環(huán)的公式可以看出，想要提高熱效率，除了增大處于分子位置的高溫?zé)嵩碩1，還可以通過降低處于分母位置的低溫?zé)嵩碩2。并且對于熱量總量有限、高低熱源溫度絕對值差值不大的情況，減小分母可以迅速提高效率！實際是工作溫段越低，熱機越容易獲得高效。因此，我們應(yīng)該設(shè)法采用讓“熱機冷下來”的思路來提高熱量的利用效率，減少熱機相對常溫環(huán)境的熱量排放。

這個“讓熱機冷下來”的理論創(chuàng)新，會影響現(xiàn)在所有的熱機、膨脹機，所有的汽車、輪船、飛機、火箭都有了創(chuàng)新改造的切入點，會產(chǎn)生無數(shù)有價值的創(chuàng)新。

2.應(yīng)用理論再發(fā)展

這一百多年人類雖然取得了很多巨大的科技進步，但是也經(jīng)歷了兩場世界大戰(zhàn)和很多重大社會變革，也許還沒有來得及發(fā)展應(yīng)用理論。像火電廠、內(nèi)燃機的工作理論幾乎沒有進步；以前的應(yīng)用理論基于基礎(chǔ)理論得出，不一定存在錯誤，但限于當(dāng)時的歷史社會條件，很可能基礎(chǔ)理論研究的不徹底，實踐應(yīng)用的限制條件可能較多，與應(yīng)用實踐需求不能完全適應(yīng)，沒有跟上社會生產(chǎn)發(fā)展的要求。人類對能量的認(rèn)識，從早期的熱質(zhì)說，發(fā)展到了能量守恒，進而又理解了質(zhì)能守恒，現(xiàn)在還在發(fā)展。因此，有必要對早期的應(yīng)用理論也進行客觀的分析，結(jié)合近百年來的多學(xué)科科技進步，有可能實現(xiàn)某些理論的再次進步和發(fā)展。

先以朗肯循環(huán)（英語：Rankine Cycle）為例，該理論是一種將熱能轉(zhuǎn)化為功的熱力學(xué)循環(huán)，是應(yīng)用科學(xué)理論。郎肯循環(huán)從外界吸收熱量，將其閉環(huán)的工質(zhì)（通常使用水）加熱，實現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化做功。朗肯循環(huán)理論雖然誕生于19世紀(jì)中期，但即便到了今天，郎肯循環(huán)仍產(chǎn)生世界上90%的電力。郎肯循環(huán)誕生的年代太早了，必然存在歷史局限性！那個時代研究熱力學(xué)的條件、流體力學(xué)理論和現(xiàn)在差距很大，難免存在一些不足。主要的問題是輸出效率低、熱量浪費巨大。該系統(tǒng)將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化效率約32%～43%，理論值很難達到50%，而且隨著效率的提高，系統(tǒng)成本、安全風(fēng)險、實施難度均大幅度增加。

一個對高低溫、高低壓變化非常敏感的蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)，應(yīng)該充分考慮流管面積、空間、流速、壓力、溫度、動壓、靜壓等混合因素，充分利用這些因素之間的關(guān)系，實現(xiàn)高效率的熱動力循環(huán)。我們設(shè)計了一種新的蒸汽動力循環(huán)，改進后新的循環(huán)首先利用非機械動力的方式實現(xiàn)對完成做功后的乏蒸汽進行再利用，其次設(shè)法直接回收再利用未能直接利用的乏汽凝結(jié)釋放的冷凝熱，讓未能通過汽輪機一次轉(zhuǎn)化為功的熱量有機會參與下一次做功循環(huán)，經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化做功，在理論上實現(xiàn)蒸汽動力循環(huán)整體熱效率的大幅度提高。

科學(xué)家卡諾提出了卡諾循環(huán)，該理論是近一百多年來所有汽車、飛機發(fā)動機的基本熱力學(xué)理論。該理論確實沒有錯誤，但是應(yīng)用條件太理想化了，和現(xiàn)實里面很多應(yīng)用場景的差異也越來越大。比如他只考慮理想氣體、絕熱環(huán)境、穩(wěn)定熱源，遇到非理想氣體、傳熱環(huán)境、熱源維持的手段和方法問題，則不是典型應(yīng)用模式了。我們提出一種改進的卡諾循環(huán)，將卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)結(jié)合起來，實現(xiàn)熱量的循環(huán)高效再利用。如果再結(jié)合多個卡諾循環(huán)對熱量和熱量傳遞過程的階梯重復(fù)利用，也有可能讓所有熱機效率來一次大的進步和提高。

3.突破慣性思維認(rèn)識

人們在生產(chǎn)生活中形成很多知識、經(jīng)驗、習(xí)慣，而且一代代流傳下來，影響著我們的行為。煉油過程采用冷凝技術(shù)已經(jīng)快兩百年了，當(dāng)年的技術(shù)，最后總有大量“不凝氣”產(chǎn)生，無法收集和利用，只能排放或無害化燃燒。今天超低溫技術(shù)很成熟，成本也很低，在超低溫世界還有“不凝氣”嗎？沒有！幾乎所有的氣體都能在一定溫度下變成液體甚至固體。應(yīng)該越過冷凝工藝人為設(shè)置的“檻”，來一次進步和發(fā)展！

人類千百年來養(yǎng)成一個慣性思維：需要熱量，就習(xí)慣用傳統(tǒng)的煤、氣、油、電等能源轉(zhuǎn)換成熱能來利用。人們熟知的能量守恒定律，讓我們許多人忽略了使用一種叫“熱泵”技術(shù)的熱能搬運“杠桿”作用。即消耗一份能量，帶動其它介質(zhì)中已有熱量的轉(zhuǎn)移、再利用，目標(biāo)得到同樣熱能，但新消耗的高品位能源、石化燃料大大減少，實現(xiàn)大幅度節(jié)能減排。這個“讓能量動起來”的思路，將直接影響目前絕大多數(shù)用能設(shè)備，僅僅全世界的鍋爐和使用鍋爐的工業(yè)系統(tǒng)也都將發(fā)生質(zhì)的變化！

瓦特發(fā)明蒸汽機的時候，他能利用的只有水這種介質(zhì)，沸騰汽化膨脹成高溫、高壓水蒸氣推動蒸汽機。而現(xiàn)在的超低溫的液氮、液態(tài)空氣、干冰，都可以不需要火，吸收常溫的空氣或水的熱量就能沸騰、汽化、氣化，成為常溫、高壓氣體推動“蒸汽機”工作。

點火燒煤使用鍋爐，當(dāng)然要安煙囪，肯定要冒煙。目前的減排工作常常僅限于讓煙變的純凈、干凈一些，沒有人想到為什么不能不排煙？如果我們設(shè)計一個化工生產(chǎn)過程，用燃煤來生產(chǎn)二氧化碳，那么還會把產(chǎn)品排放掉嗎？熱量在過程中成了副產(chǎn)品；仔細算算，一噸煤燃燒可以放出熱量，也產(chǎn)生了近四噸二氧化碳，其中放出的熱量價值不到1000元，而排放的四噸二氧化碳則市場價值近3000元。當(dāng)然，以前二氧化碳無法回收，現(xiàn)在則很容易回收，如果我們現(xiàn)在還不考慮回收利用，真是說不過去了，該改變一下了！

4.理論跨界交叉應(yīng)用

過去，一個人往往窮其一生也只能成為某一個領(lǐng)域的專家。技術(shù)工作中人們往往也習(xí)慣于通過細致的分工來組成團隊，去完成一個項目，各司其職、各負(fù)其責(zé)的傳統(tǒng)模式，影響了技術(shù)交流和跨界應(yīng)用；如汽車發(fā)動機、底盤，大部分還停留在靠機械凸輪齒輪時序、機械渦輪、液壓阻尼完成主要功能控制和過程的狀態(tài)，新材料、新理論、新技術(shù)，特別是計算機技術(shù)，還遠沒有得到應(yīng)有的廣泛應(yīng)用；互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，讓我們學(xué)習(xí)新技術(shù)、掌握新技術(shù)、交流多學(xué)科技術(shù)變的可行、方便、快捷、高效，每個專家應(yīng)該朝著一專多能發(fā)展，變成“雜家”，拓展思路，廣泛、低成本、高效率開展多學(xué)科、跨學(xué)科交叉應(yīng)用，讓傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品煥發(fā)青春。

受熱力學(xué)第二定律影響，人們使用的熱交換器都是習(xí)慣于冷熱媒直接熱傳導(dǎo)交換，想當(dāng)然認(rèn)為熱量只能從高溫介質(zhì)傳導(dǎo)到低溫介質(zhì)，沒有考慮利用其它領(lǐng)域的技術(shù)，對冷熱源進行調(diào)整準(zhǔn)備。比如對空氣增壓就可以讓空氣源換熱器的換熱起點升高；對空氣減壓則可以降低散熱器冷源空氣溫度起點。這種變化可以實現(xiàn)在低溫環(huán)境下減少蒸發(fā)器結(jié)霜、高溫環(huán)境下改善冷凝器散熱。

工業(yè)上已經(jīng)開始使用的空氣放大器，用少量的氣體通過射流或其他方式推動、撬動大量氣體流動，可以把壓縮空氣的利用率提高5～100倍！現(xiàn)在有人利用這個原理實現(xiàn)無葉片風(fēng)扇，這樣的理論，在100多年前是不可想象的，而類似的技術(shù)還有很多，需要我們靈活應(yīng)用、交叉應(yīng)用，來改變我們的傳統(tǒng)工藝和生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)生無數(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用項目。

四、創(chuàng)新態(tài)度

創(chuàng)新不容易，第一，創(chuàng)新意味著改變，所謂推陳出新、氣象萬新、煥然一新，無不是訴說著一個“變”字；第二，創(chuàng)新意味著付出，因為慣性作用，沒有外力是不可能有改變的，這個外力就是創(chuàng)新者的付出；第三，創(chuàng)新意味著風(fēng)險，從來都說一份耕耘一份收獲，而創(chuàng)新的付出卻可能收獲一份失敗的回報。創(chuàng)新確實不容易，所以總是在創(chuàng)新前面加上“積極”、“勇于”、“大膽”之類的形容詞。

因此，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，除了選擇適合自己、適合市場需求的方向，運用一些系統(tǒng)的方法之外，還需要有正確、積極的主觀態(tài)度來指導(dǎo)我們的行動。

1.相信自主創(chuàng)新

現(xiàn)在很多人口頭上喊的是創(chuàng)新，但實際上做的則是處處跟風(fēng)，不約而同都在搞大數(shù)據(jù)、3D打印、無人機、自動駕駛、機器人。我們只有這些方向可以創(chuàng)新嗎？這些概念是新概念嗎？

事實是我們要承認(rèn)技術(shù)差距、科技差距、材料工藝差距，但更要大膽創(chuàng)新，勇于自主創(chuàng)新，因為創(chuàng)新是成熟技術(shù)的應(yīng)用過程，只要我們有多學(xué)科知識、抓住具體需求，繞開我們的短板，拼思想、拼創(chuàng)意，“廣闊天地大有作為”，能源、動力、排放各行各業(yè)可做的、能做的、值得做的事情很多！

2.堅持務(wù)實創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新是用成熟技術(shù)解決市場的具體需求，目的是創(chuàng)造經(jīng)濟效益。如果不是來源于市場，不接地氣，總是創(chuàng)新出樣品、展品、玩具、模型，雖滿足了個人好奇心、創(chuàng)造欲，市場不會接受，如何創(chuàng)造價值？個人也不會因此在創(chuàng)業(yè)、就業(yè)等方面得到幫助。技術(shù)創(chuàng)新過程還應(yīng)該做到不貪圖浮華虛榮。要培養(yǎng)自己踏實、系統(tǒng)、頑強的工作作風(fēng)，不要浮躁，不要急功近利，要有知難而進、愚公移山的精神。

務(wù)實創(chuàng)新還要注意考慮產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)化，不是標(biāo)新立異！有些人熱衷于造新的發(fā)動機，先不說是否基于理論進步、理論創(chuàng)新，僅僅說到產(chǎn)業(yè)化、實用性、規(guī)模化就是遙遙無期和難以實現(xiàn)，也許國家和科研機構(gòu)可以，市場經(jīng)濟中的企業(yè)，特別是小企業(yè)是不應(yīng)該做的。

人的青春、生命只有一次，要為自己的未來負(fù)責(zé)！將來不要因為虛度年華而悔恨。不要因為人云亦云、隨波逐流而去做一些無謂的“項目”。

3.勇于開拓創(chuàng)新

有人面對新的理論、新的思想、新的項目總是提出類似的問題：別人做了沒有？同行什么情況？國外什么情況？潛臺詞就是別的先進國家沒有搞，肯定有原因，你不可能超過別人、別國。投資人為了降低投資風(fēng)險，也熱衷于那些有范例、樣板的“成熟”項目。

一切創(chuàng)新都必須有理論的指導(dǎo)為基礎(chǔ)，我們要科學(xué)地對待前人的經(jīng)驗，更要重視理論的發(fā)展。很多情況下，不是沒有理論，是我們尚未認(rèn)真把握理論的精髓、掌握事物的規(guī)律。比如膨脹機理論中，人們追求高溫，卻忽略了升溫是膨脹的手段，不是目的，讓我們回到原點，努力把握理論的內(nèi)涵去大膽創(chuàng)新！

要想超越別人、超越自己進行技術(shù)創(chuàng)新，就要敢于突破一切條條框框、打碎一切壇壇罐罐，投身一場新的工業(yè)革命中，成為技術(shù)創(chuàng)新、工業(yè)革命的先鋒！

4.積極創(chuàng)新實踐

有人遇到問題，馬上找到很多困難和借口，比如肯定很難、不是自己的專業(yè)特長、成本太昂貴、風(fēng)險太大、市場不容易轉(zhuǎn)化、別人不做一定有道理，真是這樣嗎？其實他內(nèi)心早已放棄，只是在為自己的懶惰找借口而已！

技術(shù)創(chuàng)新的特點就是成熟技術(shù)的應(yīng)用，難度大多不高，幾乎沒有掌握不了的規(guī)律。但如果不去探索，永遠不會摸清其中的規(guī)律，只有積極探索、深入探索、反復(fù)探索，在探索過程中積累經(jīng)驗，增長知識，磨練意志，修正錯誤，最后才能踏上成功的頂點！實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新不能僅僅停留在思想、口頭上，需要的是：只為成功找方法，不為失敗找借口，相信辦法總比困難多！

本文后記：筆者從2012年開始進行技術(shù)創(chuàng)新實踐起就努力進行應(yīng)用實踐。感受到的技術(shù)創(chuàng)新的最關(guān)鍵的地方還是市場、項目，其次就是行動。這幾年來，對技術(shù)創(chuàng)新的體會也很多。剛開始只有理念，別人不屑一顧，“不可能”；做出原理驗證機或樣品之后，只要沒有親眼看到，還是“不可能”。我們2013年就做出能高效率實現(xiàn)超過100℃的熱泵開水器，但直到今天，市面上仍沒有一款溫度超過100℃的空氣源熱水器。2014年底不得已開始構(gòu)建自己實驗室，有無數(shù)人來參觀交流，我們能做到的就是讓每一位來的客人都理解、接受我們的觀點，看到我們的進展，相信一次新的工業(yè)革命即將來臨！雖然離開實驗室的時候，一個個都是“熱血沸騰”，但遺憾的是，絕大多數(shù)后來都“杳無音訊”，能第二次到實驗室來交流的就極少了?，F(xiàn)在的社會已經(jīng)處于一個浮躁的時代、快餐的時代，創(chuàng)新更需要的是行動，而且是積極行動、立即行動！