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科技啟示錄,從想像到實現,一窺發明與創新偉人的思維世界:從哈里森的航海鐘到愛因斯坦的相對論!跨越學科對話,孕育創新火花
一部探討科技創新和科學家貢獻的專業著作
近百位學術大師的故事,向讀者展示了創新的力量和價值
創新背後的理念、知識、能力、品格以及實施方法
從多角度分析推動社會進步和科技革新的關鍵因素
【預測未來創新領域,為讀者呈現了一幅科技全景圖】
【理念】
本書首先介紹了創新的理念,包括「創新」作為社會發展驅動力的重要性,以及創新在持續社會發展中的必要性。透過對技術進步可能引起的社會危機、社會價值對創新的影響、以及近代科學觀變革的探討,本書提出了對創新深層次的理解和思考。
【知識】
書中深入探討了創新的知識基礎,強調原始創新根植於基礎科學研究的重要性。透過分析基礎科學研究如何推動創新、原始創新與破壞式技術的關係、學術交流的重要作用,以及在物理學和化學中未知領域和迫切需要突破的創新領域。知識的獲取路徑,包括繼承前人知識、科普教育與偽科學的辨析、教育新理念與新模式的探討,以及資訊時代知識累積的特徵。透過創新人才的立體知識體系和世界著名創新機構的知識背景分析,本書展現了創新與知識深度的關聯。
【能力】
在探討創新能力的部分,本書提出了創造力研究的P4要素:創造者的人格特質、創造歷程、創造產品的分析、以及社會環境和國家政策對創新的推動。此外,對人才培育作為創新的百年大計的重要性進行了深入討論,強調尊重知識、尊重人才、培養匠人精神,以及在繼承、競爭、合作中成長的重要性。本書從想像力、聯想力、觀察力、思辨力等多個角度探討了創新所需的關鍵能力。透過生動的例子和故事,如地球周長的測定、特異材料的製備、以及對微小機率現象的觀察等,向讀者展示了如何透過提升這些能力來促進創新。
【品格】
在品格這部分,本書強調了創新人才養成的環境因素和創新精神的核心品德。透過分析困苦艱辛如何激勵成才、品德如何影響科學成就、以及創新精神與智慧的關聯。本書更列舉多位科學家的真實故事,指出了品格在創新過程中的核心地位。
【方法與願景】
書中探討了創新的方法,包括腦力激盪法、5「W」2「H」分析法、TRIZ法等,提供了具體的創新工具和方法。在願景部分,本書對未來的創新重點領域進行了暢想,展望了科技創新能力在國際競爭中的主要展現,以及美國創新策略的變化。
本書特色:本書深入揭示創新的理念、知識、能力、品格及方法。透過精選的大師軼事和歷史案例,探討了科技進步背後的動力和創新精神的本質。從基礎科學的重要性到創新人才的培養,再到創造力的多角度分析,本書為讀者提供了一個關於推動社會發展和技術革新的全面視角,是科技愛好者和專業人士的寶貴資源和靈感來源。
近百位學術大師的故事,向讀者展示了創新的力量和價值
創新背後的理念、知識、能力、品格以及實施方法
從多角度分析推動社會進步和科技革新的關鍵因素
【預測未來創新領域,為讀者呈現了一幅科技全景圖】
【理念】
本書首先介紹了創新的理念,包括「創新」作為社會發展驅動力的重要性,以及創新在持續社會發展中的必要性。透過對技術進步可能引起的社會危機、社會價值對創新的影響、以及近代科學觀變革的探討,本書提出了對創新深層次的理解和思考。
【知識】
書中深入探討了創新的知識基礎,強調原始創新根植於基礎科學研究的重要性。透過分析基礎科學研究如何推動創新、原始創新與破壞式技術的關係、學術交流的重要作用,以及在物理學和化學中未知領域和迫切需要突破的創新領域。知識的獲取路徑,包括繼承前人知識、科普教育與偽科學的辨析、教育新理念與新模式的探討,以及資訊時代知識累積的特徵。透過創新人才的立體知識體系和世界著名創新機構的知識背景分析,本書展現了創新與知識深度的關聯。
【能力】
在探討創新能力的部分,本書提出了創造力研究的P4要素:創造者的人格特質、創造歷程、創造產品的分析、以及社會環境和國家政策對創新的推動。此外,對人才培育作為創新的百年大計的重要性進行了深入討論,強調尊重知識、尊重人才、培養匠人精神,以及在繼承、競爭、合作中成長的重要性。本書從想像力、聯想力、觀察力、思辨力等多個角度探討了創新所需的關鍵能力。透過生動的例子和故事,如地球周長的測定、特異材料的製備、以及對微小機率現象的觀察等,向讀者展示了如何透過提升這些能力來促進創新。
【品格】
在品格這部分,本書強調了創新人才養成的環境因素和創新精神的核心品德。透過分析困苦艱辛如何激勵成才、品德如何影響科學成就、以及創新精神與智慧的關聯。本書更列舉多位科學家的真實故事,指出了品格在創新過程中的核心地位。
【方法與願景】
書中探討了創新的方法,包括腦力激盪法、5「W」2「H」分析法、TRIZ法等,提供了具體的創新工具和方法。在願景部分,本書對未來的創新重點領域進行了暢想,展望了科技創新能力在國際競爭中的主要展現,以及美國創新策略的變化。
本書特色:本書深入揭示創新的理念、知識、能力、品格及方法。透過精選的大師軼事和歷史案例,探討了科技進步背後的動力和創新精神的本質。從基礎科學的重要性到創新人才的培養,再到創造力的多角度分析,本書為讀者提供了一個關於推動社會發展和技術革新的全面視角,是科技愛好者和專業人士的寶貴資源和靈感來源。
- 序一
- 序二
- 序三
- 總綱
- 導讀
- 1引言 INTRODUCTION
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2理念 IDEA
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2.1 創新是社會永恆發展的驅動力
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2.2 創新發展是社會持續發展的必經之路
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技術進步是否會造成社會危機
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社會價值趨向對創新的影響
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關注近代科學觀的變革
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2.3 原始創新根植於基礎科學研究
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基礎科學研究對推動創新的重要作用
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原始創新與破壞式技術
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學術交流與爭論是科學創新的沃土
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複雜性科學—物理學中另一個未知領域
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化學中迫切需要突破的創新領域—綠色化學化工
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創新需寬闊深邃的時空視野
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跨越科技創新「死亡谷」
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2.4 創造能力研究的P4要素
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創造者(Person)的人格特質
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創造歷程(Process)
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創造產品(Product)的分析
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社會環境、國家政策對創新的推動(Press)
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2.5 人才培育是創新的百年大計
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尊重知識,尊重人才
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創新創業需要能工巧匠和工匠精神
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拒絕平庸、寬容失敗
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在繼承、競爭、合作中成長
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-
3知識 KNOWLEDGE
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3.1 知識的獲取路徑
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繼承前人知識的創新成果與大學使命
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科普教育與偽科學
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教育新理念與新模式
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資訊時代的知識累積特徵
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3.2 創新人才的立體知識的4個維度
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1. 科學
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2. 人文
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3. 藝術
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4. 工程
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科學與工程的關係
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人文與科學的關係
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工程與人文的關係
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科學與藝術的關係
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人文與藝術的關係
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工程與藝術的關係
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達文西藝術與工程的創造生涯
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3.3 世界著名創新機構「知識背景」的四個象限
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卡文迪許實驗室
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巴斯德生物工程研究所
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愛迪生實驗研究所
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販賣想像力的奇才—迪士尼
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4能力 ABILITY
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4.1 想像力
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2,500年前地球周長的測定
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想像中的特異材料製備
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抽象思維提升想像力
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水平思考與垂直思考
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4.2 聯想力
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仿生聯想
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功能延伸聯想
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反向聯想
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錯位聯想
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擴散性思考
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聚斂性思考
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慣性思維聯想
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4.3 觀察力
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對微小機率現象的觀察—捕捉13億光年遠的資訊
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對偶然出現事物的觀察—發明需抓住驀然之間的細節
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對跨尺度現象的觀察—微縮千萬倍,發現新世紀
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對「舊相識」的觀察—電動汽車與鋰電池
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觀察力創造了新世界觀—達爾文的故事
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觀察激發直覺—澡盆裡的漩渦
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4.4 思辨力
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辯證思維—美國高中作文考題
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思維守舊的代價—居禮實驗室的「教訓」
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學科交叉思維—DNA雙股螺旋結構的發現
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曲線思維—毛姆的計謀
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逆向思維—並非僥倖的飛機著彈孔分析
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批判性思考—「知識」與「想像力」悖論
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傳承思維—磁之薪火相傳數千年
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4.5 行動力
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發現問題—從教堂吊燈引出的顛覆性成果
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整體尋優—錢學森倡導的系統工程理論
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虛擬推理—關於比薩斜塔實驗
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假想實驗—兩隻奇特的「貓」
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說服他人—丁肇中的5分鐘演說
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國際協同合作—尋找希格斯玻色子
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評價和過濾資訊的能力
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判斷創新創業策略方向的能力
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4.6 內驅力
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「最簡單」即「最美麗」思維—奧卡姆剃刀原理
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好奇心、上進心—石墨烯的發現
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堅持不懈的執著—費馬大定理的證明
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摒棄僥倖,堅守信念—癌症病因的探索
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耐住寂寞—愛因斯坦與門得列夫的故事
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抗爭逆境—孿生質數猜想的證明和圖靈故事
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挑戰權威—原子彈起爆的爭論
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質疑傳統—挑戰宇稱守恆定律
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5品格 QUALITY
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5.1 創新人才養成的環境因素
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困苦艱辛激勵成才—獻給拉塞福等多位大師們
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貧病砥礪堅強意志—克卜勒的故事
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和諧親情促進成長—波耳家族的奧祕
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良性競爭有益創造—鮑林在競爭中的成敗
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愛情可做創新催化劑—多協定路由器的發明
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5.2 品德是創新精神的核心
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品德高低—影響科學成就大小的正回饋
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人性的弱點—從多角度觀察偉大科學家牛頓
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沉默淡定—靈魂最純潔的保羅·狄拉克
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理性判斷—DDT冤案
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淡泊名利—零美元的專利轉讓費
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童心與叛逆—科學大師也有另類
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競爭的限度—大師們的暴怒互毆顯失態
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性別偏見,學術界的恥辱—梅特納的故事
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追問良心—窺探哥白尼的內心世界
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犧牲精神—氟元素的發現
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迷信權威—天文學家集體出錯
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撬開蘋果的祕密—賈伯斯傳奇
-
《新時間簡史》是否有過重大失誤
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5.3 創新精神離不開智慧
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應把「雞蛋」放在哪個「籃子」裡
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如何理解模仿與創新的關係
-
愛因斯坦是否也會犯糊塗
-
倫敦凶殺案如何改變了電報發明的命運
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創新要抓住時機—柯達公司的隕落
-
科技創新的否定之否定—對宇宙模型的認知
-
社會科學創新的複雜性—共享諾獎的背後
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小微企業的創新與創業的精妙之道
-
42—宇宙神祕數字的終極答案
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循環經濟原理—「蓋亞」假說與「美狄亞」假說
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6方法 METHOD
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6.1 概述
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6.2 腦力激盪法
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6.3 腦力激盪法
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1. 可否引申或改變引申
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2. 可否組合
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3. 擴大
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4. 縮小
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5. 修改
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6. 重新調整配置
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7. 反轉
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8. 替代
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9. 改變傳統眼光,發現原對象的新用途
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6.4 5「W」2「H」分析法
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6.5 TRIZ法
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1. 物理矛盾
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2. 技術矛盾
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1. 「分割」原理的應用
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2. 「巢狀」原理的應用
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3. 有效作用的連續性原理(功能延伸)
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4. 空間維數變化原理,廉價替代
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5. 同屬性組合原理
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6. 物理化學參數改變原理
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-
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7願景 VISION
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7.1 科技創新能力是國際競爭的主要展現
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7.2 美國創新策略的三次變化
-
7.3 對未來創新的重點領域的暢想
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- 參考文獻
- 跋
- 版權頁
- 出版地 : 臺灣
- 語言 : 繁體中文
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