2026/06/01

工業_札記_什麼叫做創新

--------------------------------------------大意--------------------------------------------
創新不一定是「無中生有」,
更多時候是在既有知識與成果之上,提出新的架構、重新組合,或進一步改良。
簡單來說,就是:從無到有、從散到整、從有到優。
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廣義來說,創新大致可以從三種形式來理解:
1. 提出新的東西:前人尚未形成的新觀念、新理論或新方法。
2. 組合再創造:把既有的知識、技術或成果重新組合,形成新的成果。
3. 改進既有事物:把原本存在的東西做得更有效率、更可靠或更實用。

可以簡化成:從無到有、從散到整、從有到優。
這三類並不是《專利法》明文規定的「創新三分類」,
但與台灣專利審查基準所列的
「開創性發明、已知技術的組合發明、已知發明的改良」非常接近。

以下借用幾個大家比較熟悉的科學史與技術史例子來說明。


一、提出新的東西

第一種,是提出前人尚未形成的新觀念、新理論或新方法。
例如愛因斯坦於 1905 年提出狹義相對論。
當然,相對論並不是完全沒有前人的基礎,
但愛因斯坦進一步重新處理時間、空間與運動之間的關係,建立出新的理論架構。
因此,所謂「新的東西」,並不是指毫無前人基礎,
而是在既有知識之上,提出前人尚未形成的理論或架構。


二、組合再創造

第二種,是把別人已經取得的成果重新組合,形成新的理論或成果。
DNA 雙股螺旋結構就是很典型的例子。
在 Watson 與 Crick 提出模型以前,科學界已經累積不少相關成果。
例如,

  • Chargaff 發現 DNA 中 A 與 T、G 與 C 的數量大致相等;
  • Rosalind Franklin、Maurice Wilkins 等人的 X 光繞射研究,也提供了 DNA 結構的重要線索。
    Watson 與 Crick 綜合這些既有成果,
    再加上分子化學與立體結構的知識,於 1953 年提出 DNA 雙股螺旋模型。

因此,這類創新的特色是:
個別材料未必是新的,但重新組合這些材料之後,產生了新的成果。
這也很接近熊彼得所說的「新組合」:
創新往往不是完全憑空產生,而是把既有知識、技術、資源重新組合。


三、改進既有事物

第三種,是原本的東西已經存在,但進一步改善它。
最典型的例子是瓦特改良蒸汽機。瓦特並不是蒸汽機的發明者。
在他以前,Newcomen 蒸汽機已經實際用於礦井抽水。
1712 年左右,Newcomen 的大氣式蒸汽機已投入礦井排水,
之後在十八世紀前半葉逐漸得到廣泛使用。
它最大的問題之一,是耗煤量大、效率低。
瓦特的重要貢獻之一,是加入分離式冷凝器,避免汽缸反覆加熱與冷卻,
大幅降低燃料消耗,提高蒸汽機的效率。
1769 年,瓦特取得分離式冷凝器相關專利。

所以,瓦特的創新並不是「發明蒸汽機」,而是:
把原本已經存在的東西做得更好,使它具有更大的實用價值。


總結

創新不一定等於「無中生有」。它至少可以有三種形式:
一、提出新的東西。
二、重新組合既有成果。
三、改善既有事物。




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參考資料:
1. DNA:1953: DNA Double Helix


2. Newcomen 蒸汽機:
(1)https://blog.sciencemuseum.org.uk/a-new-age/

(2)維基:紐可門蒸汽機
人們從礦井中抽水時會用到紐可門蒸汽機。18世紀,人們建造了數百台紐可門蒸汽機。
詹姆斯·瓦特後來發明的瓦特蒸汽機是紐可門蒸汽機的改進版本,
瓦特蒸汽機的燃油效率相較於紐可門蒸汽機大約翻了一倍,
於是很多蒸汽機採用詹姆斯·瓦特的設計方案。
因此在蒸汽機的起源方面,詹姆斯·瓦特比湯瑪斯·紐科門更為人所知。


3. Watt 改良蒸汽機:
(1) James Watt and the separate condenser
On 5 January 1769 a patent was given to Scottish engineer James Watt
for his separate condenser.

(2)維基:瓦特蒸汽機
Watt worked on the design over a period of several years, introducing the condenser,
and introducing improvements to practically every part of the design.
Notably, Watt performed a lengthy series of trials on ways to seal the piston in the cylinder,
which considerably reduced leakage during the power stroke, preventing power loss.
All of these changes produced a more reliable design
which used half as much coal to produce the same amount of power.


4. 專利審查基準彙編
◎第一章 說明書、申請專利範圍、摘要及圖式(2024年7月1日施行版)
[這一章直接列出「開創性發明、已知技術的組合發明、已知發明的改良」,
與本文所歸納的三種創新形式最直接相關。
]

◎第三章 專利要件(2024年7月1日施行版)
[這一章主要用來補充說明:具有「組合」或「改良」形式,
並不代表一定具有專利上的進步性;
仍須判斷是否只是單純拼湊、簡單變更,
或是否為通常知識者可以輕易完成。
]



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