如何运用换元原理创造创新？

换元原理是指人们在发明创新过程中，采用替换或代换的思想或手法，使研究对象不断剥离、本质不断暴露、使创新活动内容不断拓展、研究不断深入、思路不断更新的发明创造原理。换元原理是强调在解决问题时，应采用发散思维使原有的知识或方法不断地得到强化和替代或更换的做法，从而使问题具有新的特点和意义，便于人们寻求新的创新成果。

换元原理通常包含有两重含义：第一个含义是指在发明创造过程中，人们可以有目的、有意识地去寻找替代物。如果能找到性能更好、价格更低的替代品，这本身就是一种创造。如在制造火柴时以纸代木，可以节省大量宝贵的木材资源；在制造游艇时以玻璃钢代金属，可以减轻重量、改善性能、提高航速。第二个含义是指人们在发明创造和科学探索的过程中，往往要用一事物代替另一事物。通过对替代物的研究来解决被替代物的问题，从而使要解决的矛盾集中化和明朗化，以利于人们创造性思维的发挥。

下面是关于换元原理具体运用的例子，它们能加深人们对换元原理的了解和认识。

[例1] 亚历山大·贝尔原是苏格兰人，生于1847年，24岁时移居美国，不久加入美国籍。1873年，他已是波士顿大学的教授。一次，他企图通过一根电报线来同时传递几个信息。他先试制成“谐和电报”———在一根导线上连接由带电芦苇组成的两个竖琴模样的集合。每根芦苇在导线的那一头都有同频率的对应者。贝尔把两个“竖琴”挂在磁性薄膜上，这薄膜是模仿人耳的一种装置。有一天，贝尔的助手托马斯·沃森摆弄夹住了的芦苇，而贝尔却从导线上听到了邻室传来的拨动的弦音，他记下了事实，从而导致进一步试验。在试验过程中，贝尔遇到不少困难，但他是个虚心好学的人，因而在向别人求教时，得到过一些著名的物理学家赫尔姆霍茨、约瑟夫.亨利、爱迪生等的指导与帮助。1876年3月10日，贝尔通过送话机喊道：“沃森先生，请过来，我有事找你”，在实验室里的沃森助手听到召唤，像发疯一样，跃出实验室，奔向贝尔喊话的寝室去。他一路大叫着：“我听到了贝尔在叫我！我听到了贝尔在叫我！”......这样，人类有了最初的电话，揭开了一页崭新的交往史。1877年，第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿《世界报》，标志着电话为公众所采用。1878年，贝尔电话公司正式成立。(www.xing528.com)

贝尔应用换元原理，用电流的变化代替、模拟声波的变化，实现了用电传送语言的设想，从而发明了电话。

[例2] C·达维道夫用树脂代替水泥，发明了耐酸、耐碱的聚合物混凝土。德国梅塞德斯·奔驰公司设计出用氢气替代汽油为燃料的新型轿车。建筑装修用人造大理石来替代天然大理石。用水替代润滑油做成的水压轴承，无污染且效率高。美国柯达公司发明了数码相机，用数据储存图像，省去了胶卷和冲卷冲印过程，在各种光线条件下图像都很清晰。