第一部 發明的過程

第一章 迴紋針與問題

第二章 隱藏的明顯

第三章 創意與大腦

第四章 發明的過程

第二部 設計與發明

第五章 簡單

第六章 優雅

第七章 耐用

第三部 讓它實現吧

第八章 解決問題與反覆操作

第九章 發明的商機

第十章 發明的藝術

第十章

發明的藝術

「發明不是一個邏輯過程。只有在發明之後才具邏輯性。」

──雅各‧雷比諾（Jacob Rabinow）

發明是項藝術。 創意過程無法用機械的方式加以解釋。發明的周邊事宜談論起來相當容易，可是要為發明寫一本料理書般的食譜是不可能的事。依我來看，這就是讓發明那麼刺激的原因。總會有驚喜與突來的洞見驟然浮現，讓你滿心驚奇。這真的是我想出來的構想或解答嗎？當然是你想出來的沒錯。你有可能在一開始就想像出來嗎？當然不。在愛因斯坦的傳記裡，作家華特‧艾蕯克森（Walter Issacson）引述愛因斯坦在一九四九年寫的一封信：「一個新構想會以相當直覺的方式突然出現。可是，直覺只不過是稍早智性經驗的結果。」1發明者投入自己的主題領域越深，就有越多素材可供創意頭腦去處理。創意過程先把觀察分解成基本元件，然後以新手法重建起來。新方法可以針對問題，提供之前無法想像出來的解答或洞見。

尚未探索的：辛勤工作、恐懼與奇思異想

發明的最基本層次就是編造東西。孩童自然而然就會發揮想像力，並透過奇思異想來創造。大家把幼童的這種表現當作正常現象，但隨著我們年歲漸長，這種特質就會受到勸阻。在學校我們不會因為做白日夢而受到獎勵。不過，身為發明者，我們一定要重新得回這種孩子似的能力。我們一定不要害怕去編造東西。畢竟，新東西不見得有清楚的過去可以當成往上發展的基礎。

發明的藝術結合了許多東西。它涉及對意識與無意識之間相互作用的深刻理解；需要耐著性子任由這種相互作用發揮效果；需要直覺與洞見來處理和操縱構想的流動與形成；需要辛勤工作──深深投入圍繞在你發明領域四周的主題。我之前把這個說成餵養大腦。有如愛因斯坦所說，如果「直覺是稍早智性經驗的結果」，你就需要確定你真的完全投入自己的主題。你應該把自己的主題領域像衣服一樣穿在身上。它應該要成為一種執迷。這就是創意突破的必要準備。

最後，也許是最重要的，發明者一定要有勇氣。除非你有勇氣往前並創造，不然你的偉大構想將會繼續鎖在你的想像裡。發明者就像踏入未知新領域的探索者。那裡沒有地標或路標可以指出道路。你一定要有勇氣克服任何糾纏不已的自我懷疑感，並且在沒有外來安撫或確認的情況下，帶著自己的新構想勇往直前。勇氣與相信自己，是驅策你往前邁入發明未知領域的關鍵。

經驗與發明

在第四章，我們檢視過人生經驗對發明的影響力。怎麼誇大這種影響力的重要性都不為過。畢竟，經驗造就了我們。我們的人生敘事是透過經驗來述說的。我想，我們的創意舉動也是經驗的產物。譬如說，愛因斯坦以時鐘與火車的方式，解釋過他特別相對論的理論。一九○五年他在瑞士伯恩擔任專利審查委員時，進行自己的思想實驗並推演出理論來。伯恩鎮的大火車站有一排排的時鐘，跟鎮中央的主要鐘塔同步。愛因斯坦每天上班途中都會路過這座塔與火車站。他身為專利委員會的職務，需要他審核電動機械裝置，包含讓彼此分開的時鐘能夠同步的多不勝數的申請書。好了，不是盯著火車站或從事時鐘專利的人都能想出相對論的。可是這樣的暗示常見：這些經驗將物理詞彙提供給愛因斯坦，讓他得以描述自己革命性的理論。換句話說，他運用真實世界經驗的元素，將自己在腦海裡建構的思緒具體化。

有時看似隨意或無關的經驗，都會在創意突破中扮演重要的角色。蘋果電腦的總裁史提夫‧賈伯斯二○○五年在史丹福大學對畢業生講了一個故事，關於他是怎麼想到把印刷術與多種字型運用在電腦上。賈伯斯在里德學院上完第一個學期之後就休學了，雖然他繼續留在學校，睡在朋友宿舍房間地板上，拿空瓶去退還以換取押金來維持生計。他再也不是攻讀學位的註冊學生，好處之一就是不用應付課程要求。所以，純粹為了好奇，他去書法課旁聽。他在那個課程裡學到所有關於字體、字型、字母間隔、襯線體與無襯線體，以及要怎麼讓字母印刷變成美麗的藝術型式。當時他從這個課程裡看不出什麼實用價值，可是對於學習如何欣賞印刷術，他倒是頗為樂在其中。十年之後，賈伯斯發現自己涉入了個人電腦的嶄新領域。當初在里德大學旁聽印刷術課程，這份看似隨意的經驗卻成了麥金塔電腦使用介面設計的原動力，並替所有未來的文字處理軟體訂立了強調印刷術與字型選擇的標準。

賈伯斯在畢業典禮那天給畢業生的訊息就是，依隨他們的直覺與好奇心，將唾手可得的所有經驗吸收進去，因為人永遠也不知道經驗在何時或如何派上用場。這裡有個重要的訊息要給發明者：永遠不要拒絕任何學習事物的機會。你所學習與體驗到的一切，都可能影響你的創意思考。

搞錯的藝術

我們尋找新事物時，可能遍尋不著。我們或許做錯了假設，也可能弄錯了方向，更可能在設定目標上過於天真。簡而言之，我們都可能會發生失誤。失誤與我們的文化特性相互抵觸。正確不是比失誤好嗎？學生提出錯誤的答案時，會有多少老師向他們道賀？我們很早就被教導：正確是好的，錯誤是差勁的。道德上來說，這種看法可能沒錯，但對發明者來說卻頗具破壞性。害怕失誤對甘冒風險的意願會有不利影響。不去冒險，就沒有發明可言。沒有冒險，就不會產生新穎的東西。發明的藝術在本質上就是，你會犯下許多錯誤，你會挺進未曾探險過的領域，你必須單靠直覺與感受在其中穿梭，而且不見得總會挑對路徑。發明最大的挑戰之一，就是對於犯錯覺得自在。如果你花點時間分析一下，你的錯誤常常會將你引導到正確的答案。錯誤幾乎都不是白費工夫，因為它們發揮了指導的功能。有時它們帶來的教誨會在事後才顯現，但錯誤可能是我們最偉大的老師。如果我們不願意犯錯，就等於放棄學習的大好機會。同樣的，我們一定要學習辨認自己何時犯了錯。一旦領悟到自己正踏在錯誤的路徑上，就應該要回頭並重整旗鼓。我們永遠都不該因為已經在其中投注了感情，就放任傲慢驅策我們朝著自己明知錯誤的方向走去。

雖然我們會從錯誤中學習，但一旦犯錯了，感覺還是相當彆扭。身為偉大發明者的你已經在你此時意識到有誤的方向，投注了許多時間與努力。你有什麼可以拿出來展現的？此時你獲得的新知就是，之前採取的路線並不正確，但你並沒有實質的東西可以用來展現這番認知。如果有人要求你提出進度報告，你只能說有什麼不應該做。這種感覺非常不自在，儘管如此，這還是發明的重要部分。行不通的東西常常會將你帶往能夠成功運作的事物那裡。

想想進行複雜證明的數學家。他從許多角度加以進攻，做出好幾頁的方程式。一次又一次，努力都沒有獲得成果。他把那幾頁丟進棄置的資料堆。然後有一天終於成功破解了問題；他發現正確的策略，寫出正確的方程式，滿足了所有必要的條件。他或許耗費幾星期、幾個月或幾年的時間在這個問題上。要不是先經歷過錯誤的路徑，他有可能找到正確的嗎？很不可能。或許他可能比原來更早做出特定的連結，或更快意識到自己之前過早拋開的初步想法有多麼重要，可是整個發現與創造的過程都需要付出努力，而這番努力幾乎總是充滿了錯誤。即使突來的靈光乍現，也常常蘊藏於先前的錯誤之中。

人需要從錯誤中學習，這樣的陳腔爛調常常是在犯錯之後提供慰藉才說的。身為發明者，犯錯是你工作的一部分，沒什麼好難為情或需要平撫的。如果你沒犯錯，就表示你還不夠賣力；表示你尚未使盡渾身解數或大力鞭策自己。在認真付出之後有所失誤，就表示你正在做正確的事。發明中真正的創新常常建立在錯誤的基礎之上。

再談隱藏的明顯

在第二章，我們談過隱藏的明顯。我們為何看不到明顯可見的東西呢？答案是，我們看得到，只是沒意識到。發明的藝術需要強化的覺知──對我們周遭一切的潛能有種幾近超乎自然的覺知。發明者面對的最大障礙之一，就是心靈對資訊的過濾與分類。精神分裂與自閉症的病況，就被認為是無法對資訊加以篩選與分類的結果。這些就是過度覺知（hyperawareness）的狀況，因而造成過大的心理負荷。為了要過運作正常的生活，我們必須把自己感應到的大多訊息都過濾掉。這麼做的代價就是，我們會麻木了自己的覺知。我們從環境中吸納資訊的時候，馬上就想把它弄懂。我們會想將它分門別類。這種自然（而且必要）傾向的問題就是，我們會犧牲掉以新眼光看待事情的能力。需要用來克服鈍化覺知的最主要特徵，也許就是好奇心。強烈的好奇心會讓你持續對隱藏的明顯保持警覺。

好奇心帶領我們走上我們可能原本永遠不會踏上的路徑。好奇心表示追求某種不見得有明顯目的的東西。我們檢視某物，循著我們被帶領的路徑走去，只因它看來滿有趣的。我早先引用了羅伯‧佛洛斯特的詩〈未履之途〉，佛洛斯特在詩裡談到「道路縱橫綿延」。這就是好奇心自然會有的結果。史提夫‧賈伯斯對書法滿心好奇，於是決定到課堂上旁聽，當時心裡可能沒有明顯的目標。好奇心導致連結──常常是看似詭異的連結，可以形成新構想的基礎。以賈伯斯為例，他的好奇心最後引領他在文字處理器中運用多重字型，就是現在被視為理所當然的東西。有人甚至會說這樣的發明相當明顯。但是如果你把自己帶回打字機的時代，就會發現當時電腦還是屬於科學與商業領域的機器，而主要的記錄模式是打字。當時的人大多數甚至不曉得font（字型）的意思；即使真的曉得，要他們講出一種字型也是極為困難的事。什麼樣的思考者會把多重字型（或書法）的構想，跟當時的「計算機器」融合在一起？

多數的偉大發明只有在回顧當初時才看來明顯。它們最初發想出來的時候，看來瘋狂至極。隱藏的明顯幾乎永遠都在，但要有好奇的思考者才能不受傳統的束縛而加以發掘。

奇緣

一個沒有那麼機密的祕密就是，發明者有時只是運氣好。有時我們蒙受機緣的恩寵。serendipity（奇緣、意外收穫）這個字的定義就是「無意間做出有價值發現的自然傾向」。這看來似乎互相矛盾。人怎麼會有意外做出什麼的自然傾向？這看來雖怪，但意外收獲在發明裡扮演了重大角色。有時，當我們針對某個計畫付出足夠的努力，就會在無意識中察覺一般可能會受到忽略的事物。我們會說自己運氣頗佳，但我不相信這番好運完全是隨機來到的。

關於一鳴驚人的苯二氮平類藥物，有個因為機緣湊巧而發明出來的迷人故事，正好替這個想法做了美妙的闡釋。里歐‧史丹巴赫博士（Dr Leo Sternbach）是奧地利與波蘭人，他在克拉科夫大學取得有機化學博士學位。他專精的領域是織品染料，更明確的說法是調製以重氮為基底的染料，它們具有理想的化學結構，正好作為用於布料與其他材料上的永久染料。身為逃離二次大戰納粹政權的難民，史丹巴赫先在瑞士巴塞爾的霍夫曼－羅氏公司（Hoffman-La Roche）找到工作，然後才被他們派到紐澤西的納特利。在那裡，公司一開始指派給他的工作是研究新的抗生素。到了一九五○年，許多製藥公司都已擴張自己的策略焦點，將精神科藥物的開發包含在內。一九五五年，麥泊洛美（meprobamate），常見的名稱是眠爾通（Milton），以首批弱效鎮定劑之姿上市行銷。麥泊洛美的一炮而紅，促使許多製藥公司開始尋找自己的配方。羅氏公司明白找出這種鎮定劑的商業重要性，於是馬上將史丹巴赫從原本的抗生素研究調開，將這項頗具挑戰性的任務交給他。

這項研究的起點就是麥泊洛美的分子，史丹巴赫探索所有可能的變化型卻苦無成果。他暗自忖度是否有別的起步點。這當然跟他先前做過的研究全然不同。他無法從抗生素中合成出新鎮定劑。他想到這點，於是決定回到原本專精的領域重氮染劑作為化學起點。事實是，他從哪裡開始都行，不過，眾所皆知的是，人在應付未知的問題時，通常會返回先前的知識，將之作為穩固的起點。史丹巴赫也是一樣。既然他在重氮染劑的化學上有豐富經驗，而且認為那些染劑在生物學上可能是活躍的，何不就從那兒開始呢？

他開始投入工作，接下來的兩年期間，他合成並試驗了大約四十種以芳香族重氮化學結構為基礎的化合物。全都行不通；它們在藥理學上都是不活躍的。就在他尋找更多變化型來嘗試的期間，他把以重氮為基底的化學物與甲胺側鏈合成起來。他把這個新化學品放在架上等待下一輪的試驗。不過，下一輪並未來到。羅氏眼見這項計畫兩年以來失敗連連，於是決定「喊停」。公司覺得它離獲得新型奇蹟藥物的距離都還差得老遠，再加把勁也做不出什麼成績。公司交代史丹巴赫拋開那項計畫，回頭研究抗生素。他清空自己的桌面，開始進行新任務。

十八個月之後，在進行抗生素計畫的時候，他的實驗助理覺得實驗室過度混亂，該要大肆清理並且把史丹巴赫架上累積的舊化學品罐丟掉。當他動手清理實驗室時，會先把每種化學物跟史丹巴赫確認之後才處理掉。他拿起來的其中一罐上面標有Ro 5-0690，裡頭盛著先前計畫裡未經試驗的化合物。他把這個拿給里歐‧史丹巴赫看，問他是不是該丟掉。史丹巴赫思索片刻。他事後跟朋友與同事強納生‧柯恩博士敘述，他當時認為這個化學物搞不好有生物活動，丟棄之前想姑且試驗一下。即使他早已不在那個計畫之內，但還是請助理將之呈交給蘭迪‧羅威爾博士，就是羅氏的動物實驗藥理學主任。

動物實驗的結果讓羅氏公司的科學家大為驚愕。初步結果顯示，他們已經找到一直在尋找的鎮定劑了。等臨床研究完成以後，這個藥物（現在稱作「氯普賽」 ）就在一九六○年以利眠寧（Librium）的品牌名稱發行上市。它是一整代藥物之父，其中最知名的就是煩寧（Valium），也是以同樣結構的化學為基礎的。

是「奇緣」？本能反應？直覺？如同我們先前所見，這些都是發明的關鍵。苯二氮平類藥物的重大發現，難道是在衡量是否要把失敗計畫的舊化學物丟掉的瞬間所決定的嗎？史丹巴赫把化學物放在架上，相隔十八月之後才又去看它，在這段期間他的無意識是否消化了這個特定結構的重要性（在其他的化合物中獨樹一幟）？當然，這些可能性都只是臆測。但我們的確知道的一件事是，這是稍縱即逝的發明過程如何運作的例子。我們永遠無法預測是否會有洞見閃現，也無法預料「奇緣」會不會發生作用。

這項化學物的成功啟發里歐‧史丹巴赫勇往直前，看看是否能用重氮結構衍化出其他藥物來。選來進行臨床試驗的就是煩靜錠（diazepam），以煩寧更為人所知，於一九六三年發行上市，成為接下來二十年期間美國最常開立的藥劑之一！煩寧今日仍然受到廣泛的使用。柯恩博士曾經問過史丹巴赫，在利眠寧之後、以重氮危基底的實驗性化合物裡，他是怎麼挑出煩寧作為下一個臨床發展的。史丹巴赫露出微笑，說他只是認為這個化學物的樣貌最好。

「奇緣」再一次發揮作用。

發明家和你想的不一樣，

Arise Technologies創辦人，史蒂芬‧裴利

教你做出簡單、優雅、耐用的好設計。

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＊開啟創意發明的創業之路

史蒂芬J.裴利Steven J. Paley

發明家、創業家與老師，在商業與科技界累積了超過二十五年的經驗。他曾在Texwipe公司擔任行政總裁與技術執行長，這家公司製造專門化的污染控制產品。裴利握有無數的美國與國際專利，畢業自史丹佛大學的產品設計課程。近來他創立了Arise Technologies，教導具有特殊需求與天賦的孩子機器人學與工程學。

謝靜雯

荷蘭葛洛寧恩大學英語語言與文化碩士，主修文學。非小說譯作有《莫札特與鯨》、《預知生死的貓》、《一隻貓療癒一個家》、《死亡的益處》、《生還者希望你知道的事》等。譯文賜教：mia0815@gmail.com

這本書所提出的發明過程成功將設計思考發揮到淋漓盡致；它毫不藏私地揭露尋找靈感的秘訣，用豐富的實例增添趣味，也鼓勵讀者突破舊有的侷限，因為偉大的發明就藏在習以為常的細節裡。我認為這本書適合推薦給所有願意用心觀察世界、熱衷發揮創意的讀者！

――謝榮雅 奇想創造副董事長暨執行

「這本書精彩至極，從事產品設計的人都該拜讀。史蒂芬‧裴利說得對極了。發明是藝術也是科學，要從對科技的欣賞開始，對商機要有敏銳的感受度，而最重要的是，要對人類需求有深刻的瞭解。發明也需要有孩童般的好奇心、一種驚奇感，以及相信自己可以有一番大作為的樂觀精神。展讀這本書，等著受啟發吧。」

──比爾‧柏內特（Bill Burnett），史丹福大學產品設計課程的執行長，機械工程學的顧問助理教授

「『瘋狂發明家』這個想法優雅地被代換成：發明是我們都能掌握的技術。如果你願意給自己自由，盡情敲打修補、觀察與隨性嘗試構想（其中一些構想起初可能無法運作），那麼你手上就該握有這本書──而不是讓它靜置於某處的架子上。」

──大衛‧桑伯克（David Thornburg）博士，桑伯克太空探索中心主任，也曾擔任過史丹福大學設計學院的合聘教職人員。

「發明家必需擁有的一本書。範例簡單清晰、易於閱讀理解。《像發明家一樣思考》以啟發我們發明的手法來教導創意思考。透過無數的實際範例與引人入勝的範例研究，史蒂芬‧裴利引導我們踏上旅程，穿越工程創意的世界。此書同時能為有志從事發明者與經驗老練的發明者呈現通往實現目標的清晰路徑，這樣的書我還是頭一回看到。」

──雷納德 D. 費爾曼博士（Ronald D. Fellman, PhD.）曾任加州大學聖地牙哥分校電力與電腦工程教授，也是QVidium與Path1 Network Technologies的終身發明家與創立者。

「史蒂芬‧裴利的《像發明家一樣思考》如實呈現主題的全貌。這是一本精彩的入門書，探討發明者的心理與發明過程的本質。」

──亨利‧波卓斯基（Henry Petroski），著有《關鍵工程師：為什麼單靠科學解決不了我們的全球問題》

推薦／學學文創副董事長詹偉雄、奇想創造執行長謝榮雅

十年前的人們無法想像今日各種嶄新的科技發明是如何改變全世界，而帶來改變的正是一群具有發明家思考的創意設計人，一如奇才賈伯斯改寫了時代。如果我們像發明家一樣思考，就能激發潛藏腦中的靈感並且聰明實踐，設計出非凡發明。

簡單、優雅與耐用，是好發明、好設計的關鍵三元素。擁有多項世界專利的發明家史蒂芬‧裴利，透過本書分享了發明家的創意思路，提供不一樣的觀察角度、學習方法、思索問題的解決之道，並且透過實例分享，將發明的創意過程完整呈現，巧妙解讀「發明」這項深奧的藝術。

這本書所提出的發明過程成功將設計思考發揮到淋漓盡致；它毫不藏私地揭露尋找靈感的秘訣，用豐富的實例增添趣味，也鼓勵讀者突破舊有的侷限，因為偉大的發明就藏在習以為常的細節裡。我認為這本書適合推薦給所有願意用心觀察世界、熱衷發揮創意的讀者！

――謝榮雅 奇想創造副董事長暨執行