懂艺术的科学家，就好比喜欢书法的政治家，其学术研究更具魅力

创新型人才的智能结构，就像一座高大壮观的“金字塔”。按知识、智力、创新能力分为三个层次。知识是第一层次，是“塔基”。掌握知识是发展智力、培养创新能力的前提。智力是第二层次，是建立在知识基础之上的“塔身”。智力的发展促进知识的高效率掌握，而知识的掌握又促进智力的顺利发展。创新能力是第三层次，是“金字塔”顶的一颗光彩夺目的“明珠”。它是在知识的基础上，在智力的背景之下，运用已有的信息材料去分析、解决实际问题并进行创新发明的本领。

假如你提出要发明一种能变色的铅笔，那么怎样变色呢？你回答不上来了吧？这就是说，你缺乏发明变色铅笔的知识。再如，有人要发明掉在地上打不碎的玻璃瓶，他却不懂玻璃材料和玻璃加工的知识，虽然他可以学习掌握这些知识，但是这样的发明很难在短时间内完成。

青少年们想发明创新的时候，要大胆想，想法要多，想法要大胆，想法要站得高看得远，真正要做出一个发明创新作品的时候，就得考虑自己是否具备相应的创新知识。

护士给患者量体温时，经常会挥臂甩甩体温计。如果手指捏不紧，就容易把体温计甩脱打碎。一位小学生观察到这一现象后，决定在体温计的上端手捏处粘上几圈细细的塑胶条，发明一种“不易失手的体温计”。假如这位同学没有“表面粗糙的东西容易被手指捏住，而表面光滑的东西不容易被手指捏住”的起码知识，就不会发明“不易失手的体温计”。不论多么简单的知识在发明创新中都有可能发挥作用，多预备一些知识，就多一线发明创新成功的机会。

英国工程师布鲁内尔观察到船上的蠕虫在木头里自己开辟道路而运动，就在1818年提出建造水下隧道的技术设想。他发明的“布鲁内尔沉箱”是一种金属圆筒，工人在里面象船上的蠕虫一样向前运动。假如布鲁内尔没有掌握“蠕虫在木头里自己开辟道路而运动”的知识，他绝对想不到发明创新“布鲁内尔沉箱”，让工人在“布鲁内尔沉箱”里面象船上的蠕虫一样在水下向前建造隧道。

1903年，两位美国发明家莱特兄弟制造成功飞机。当时，飞机虽然上了天，可是还有一个难题没有解决，就是怎样使飞机在空中拐弯的时候能够保持机身平稳。当他们观察到一种叫做独到鵟的老鹰飞行的时候，问题迎刃而解。他们仿照鵟的羽翼制作了后缘能够弯折的机翼。假如莱特兄弟没有“仿照鵟的羽翼制作后缘能够弯折的机翼”的知识，他俩能够制造成功飞机吗？

美国发明家威斯汀豪想设计一种作用于整列火车的制动装置，经过冥思苦想，很长一段时间都没有得到解决问题的办法。后来他在一本杂志上读到：在挖掘隧道的时候，驱动风钻的压缩空气是用橡胶软管从900米以外的空气压缩机里送来的。“心有灵犀一点通”，威斯汀豪从这里得到启发，发明了气动刹车装置。威斯汀豪是不是运用了“驱动风钻的压缩空气是用橡胶软管从900米以外的空气压缩机里送来的”知识，才发明了“气动刹车装置”？

1858年，德国化学家凯库勒提出了碳原子在有机分子中相连成长链的碳链学说，开创了有机结构理论。但是，苯分子中6个碳原子的结构还是一个谜。他殚精竭虑，百思不得其解。有一天，他在书房里烤着火，一阵倦意袭来，不知不觉朦胧睡去。在睡梦中他看见长长的碳链象一条长蛇蹁跹起舞，忽然有一条蛇咬住了自己的尾巴。于是，他悟出了苯分子中的碳链形成了一个闭合的环。凯库勒要是没有见过蛇，人类是不是兴许还没有发现苯环？由此可见，知识虽然在发明创新中层次较低，但它是基础。离开了知识的作用，重大的发明创新成果是很难获得成功的。

古埃及人用不断地转动链条来运送水桶的方法去灌溉田地。1783年，英国人埃文斯把这个方法运用到磨坊里去传送谷粒。他根据“类似”而完成了从“液体”（水）到固体（谷粒）的知识转移。这种“类似”是不是知识的范畴？

涉猎多方面的知识可以开阔视野，象抽时间读读课外书籍，逛逛动物园都有好处，可以帮助我们提高想象力。比如一个人从来没有见过大象，你能凭空想象出这种奇形怪状的东西吗？比如一个人没有见过木质，你会凭空想象到树林、田野、足球场、皮球这些东西吗？同学们提高学习效率，节约的时间应该做什么？

诺贝尔曾经说过：“各种科学彼此之间是有内在联系的，为了解决某一个科学领域的问题，应该借助于其它有关的科学知识。”在社会生活中，我们有可能用数学表达物理问题，有可能用物理表达社会生活问题，用化学表达哲学问题……发明创新需不需要借助相关科学知识解决问题？