由于設(shè)計(jì)人員不知道滿意的“解”所在的位置,在找到該“解”或較滿意的“解”之前,往往要撲空多次、試錯(cuò)多次。試錯(cuò)的次數(shù),取決于設(shè)計(jì)者的知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)。所謂創(chuàng)新是少數(shù)天才的工作,正是試錯(cuò)法的經(jīng)驗(yàn)之談。
這里是一個(gè)利用試錯(cuò)法的典型事例,講述的是查爾斯·固特異(Charles Goodyear)如何發(fā)明硫化橡膠(即制造橡膠)方法的故事。一天,他買了一個(gè)樹膠救生圈,決定改進(jìn)給救生圈打氣的充氣閥門。但是當(dāng)他帶著改造后的閥門來到生產(chǎn)救生圈的公司時(shí),他得知如果他想成功的話,就應(yīng)該去尋找改善樹膠性能的方法。當(dāng)時(shí)樹膠僅僅用做布料浸染劑,比如當(dāng)時(shí)非常流行的查爾斯·馬金托什發(fā)明的防水雨衣(1823年的專利)。生樹膠存在很多問題:它會(huì)從布料上整片脫落,完全用生橡膠制成的制品會(huì)在太陽下熔化,在寒冷的天氣里會(huì)失去彈性。查爾斯·固特異對(duì)改善樹膠的性能著了迷。他瞎碰運(yùn)氣地開始了自己的實(shí)驗(yàn),身邊所有的東西,例如鹽、辣椒、糖、沙子、蓖麻油甚至菜湯,他都一一摻進(jìn)干樹枝里去做試驗(yàn):他認(rèn)為如此下去,早晚他會(huì)把世界上的東西都嘗試一遍,總能在這里面碰到成功的組合。查爾斯·固特異因此負(fù)債累累,家里只能靠土豆和野菜根勉強(qiáng)度日。據(jù)傳說,那時(shí)如果有人來打聽如何才能找到查爾斯·固特異,小城的居民都會(huì)這樣回答:“如果你看到一個(gè)人,他穿著樹膠大衣、樹膠皮鞋,戴著樹膠圓筒禮帽,口袋里裝著一個(gè)沒有一分錢的樹膠錢包,那么毫無疑問,這個(gè)人就是查爾斯·固特異。”人們都認(rèn)為他是個(gè)瘋子,但是他頑強(qiáng)地繼續(xù)著自己的探索。直到有一天,當(dāng)他用酸性蒸汽來加工樹膠的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)樹膠得到了很大的改善,他第一次獲得了成功。此后他又做了許多次“無謂”的嘗試,最后終于發(fā)現(xiàn)了使橡膠完全硬化的第二個(gè)條件:加熱。當(dāng)時(shí)是1839年,橡膠就是在這一年被發(fā)明出來的。但是直到1841年,查爾斯·固特異才選配出獲取橡膠的最佳方案。
查爾斯·固特異的一生只解決了一個(gè)難題,對(duì)于他而言,要獲得“發(fā)明的技巧”,他一次生命的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。實(shí)際上,甚至在解決這一個(gè)問題的時(shí)候他也是非常幸運(yùn)的,大多數(shù)研究者在解決類似的難題時(shí),往往用了一生的時(shí)間也沒有任何結(jié)果。
試錯(cuò)法的成果在19世紀(jì)是非常卓著的:電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電燈、變壓器、山地掘進(jìn)機(jī)、離心泵、內(nèi)燃機(jī)、鉆井設(shè)備、轉(zhuǎn)化器、煉鋼平爐、鋼筋混凝土、汽車、地鐵、飛機(jī)、電報(bào)、電話、收音機(jī)、電影、照相等的發(fā)明都是由試錯(cuò)法帶來的。如何來解釋這種神速的進(jìn)步呢?雖然試錯(cuò)法效率很低,但是這種方法仍然沒有失去它擔(dān)當(dāng)解決創(chuàng)造性難題的重任的能力。這是因?yàn)椋浩湟唬瑫r(shí)代出現(xiàn)了科學(xué)和技術(shù)的聯(lián)盟;其二,在技術(shù)創(chuàng)造中涌入了越來越多的發(fā)明家和研究人員;其三,對(duì)顯而易見的(不需要深入研究的)自然效應(yīng)和現(xiàn)象的研究及它們?cè)诩夹g(shù)中的直接應(yīng)用繼續(xù)進(jìn)行著,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的技術(shù)系統(tǒng)相對(duì)來說比較簡單。然而實(shí)際中常常會(huì)出現(xiàn)一些棘手的創(chuàng)造性難題,依靠試錯(cuò)法解決它們至少要耗費(fèi)幾十年的時(shí)間。這些難題并不都是那么復(fù)雜,但就算是簡單的問題,試錯(cuò)法也常常束手無策,無計(jì)可施。