发明家手册

我们正生活在发明的黄金时代。

创客空间和在线创作者社区比比皆是；信息丰富且免费；设备价格实惠且随手可得；众包平台提供了测试兴趣和激发新想法的绝佳方式——以及为新想法提供资金。由于进入门槛几乎不存在，如今任何人都可以成为发明家。

因此，业余创作者的数量正在增加。现在，近一半的美国成年人称自己为“创客”。最重要的是，各个年龄、性别和背景的人们都参与了这项运动。“你不必成为某个领域的专家才能做出原创贡献，”数码相机发明者、2011 年入选美国发明家名人堂的史蒂夫·萨森 (Steve Sasson) 说。“只要有想法、努力实现并完善它，你就可以成为一名发明家。”

关于构思的想法

所有发明都始于一个想法——而第一个挑战就是找到一个好的想法。发明家应该去哪里寻找灵感的火花？我们向成功的企业家和发明专家征求了他们的建议。

Limor Fried：Adafruit 创始人兼首席工程师

“每周三我们都会举办一个名为“展示与讲述”的 Google+ 视频群聊。来自世界各地的人们会展示他们正在做的事情。解决他们给我们带来的问题是我获得新想法灵感的首要来源。”

丹妮尔·阿普尔斯通（Danielle Applestone）：Other Machine Co. 首席执行官

“我受到周围每个人的启发，也通过阅读有关世界其他地方的情况的文章来激励自己。当我看到有人在苦苦挣扎时，我会尽我所能去减轻他们的痛苦。”

Eric Hintz：史密森尼学会莱默尔森发明与创新研究中心历史学家

“在对发明家的历史研究中，我们发现他们常常觉得世界令人恼火，并且想要改变它。”

Leon Sandler：麻省理工学院德什潘德技术创新中心执行主任

“许多发明的产生都是因为新技术允许人们以前所未有的方式应用或结合它们。”

原型设计

对失败（或看起来疯狂或愚蠢）的恐惧是发明家面临的最大障碍。

littleBits 是一个提供易于使用的模块平台，可以将这些模块组合成电子项目，其创始人兼首席执行官阿亚·比德尔 (Ayah Bdeir) 表示：“你不能为此担心。你必须克服它，然后跳起来。”

步骤 1：研究与建模

发明家和艺术家一样，在尝试制作某物之前，先从表象开始。他们的方法和工具包括：

研究— 互联网是寻找可用材料和可应用的技术和技巧的好方法。搜索范围越广越好。混合学科通常会产生最佳结果。

绘画——铅笔和纸

造型——纸板、X-Acto 刀、胶带和热胶

数字建模——二维和三维建模和设计软件，例如 AutoCAD 或 SolidWorks

第 2 步：实验

创作过程需要反复试验——你必须测试原型，调整它以使其更好地工作，然后再次测试。一遍又一遍地重复，直到没有改进的余地。目标是快速且廉价地证明产品的技术可行性。此阶段的工具包括：

铣床——工业上常用于生产具有精确尺寸和形状的零件

3D 打印机——用于用塑料、金属、蜡、尼龙等材料制作三维物体

步骤 3：完成

最终的原型应该可以呈现给潜在的投资者和客户。

扩大规模——您在实验阶段使用的工具可能会完成工作，但您的最终原型将按比例构建，并且可能需要更昂贵的材料和更精心的设计。

外部帮助——如果原型的最终创作需要您不具备且不易学习的技能，请聘请专家帮助。

资金

大多数发明的失败——无论好坏——都是因为缺乏资金。对于那些经济条件并不富裕的人来说，有很多方法可以为发明过程提供资金。

众筹——S. Brett Walker 选择 Kickstarter 为 Circuit Scribe（一种填充导电墨水的滚珠笔）筹集资金，因为他的发明简单易用（“每个人都知道如何使用笔”）而且价格低廉。他还认为这对活跃于众筹网站的创客社区来说是一个福音；此类平台还可以测试人们对某个创意的兴趣。

竞赛——2007 年，NASA 向公众发起挑战，要求设计下一代宇航员手套。工程师 Peter Homer 的设计一举夺魁，他用奖金创办了一家公司。Netflix、比尔和梅琳达·盖茨基金会以及针对年轻发明家的国家发明家名人堂和佐治亚理工学院也举办了类似的发明挑战赛。

自筹资金——Limor Fried 投资 10,000 美元创办了 Adafruit。这让她可以测试人们的兴趣并立即获得反馈。“与其试图筹集 500 万美元，然后因为没有意识到存在缺陷而将其全部浪费掉，不如先用自己投入的资金对手工设计进行小规模生产，”她说。她说，如果客户喜欢你的想法，并且你听取他们的反馈，你很快就会看到利润。

投资者——在联合创办通讯设备 goTenna 背后的公司之前，Daniela Perdomo 曾在科技初创公司工作。因此，她已经拥有风险投资家关系。他们提供资金来创建 goTenna，以换取公司的部分股份。“如果你在科技界没有人脉，有很多风险投资家和天使投资人会公开发布他们的电子邮件或在 Twitter 上活跃，”她说。但推销你的想法的最佳方式是个人联系或介绍：“投资者认为社交认可很有价值，”她说。

外包——授权或出售你的知识产权可以让你免去创业的麻烦。对于 Retro-TRAP 的共同发明人亚历山大·内克托（Alexander Nectow）来说，将这项技术授权给两家制药公司是轻而易举的事。Retro-TRAP 可以对大脑进行高分辨率的分子研究。“我的主要兴趣是基础科学和研究，而不是创办公司，”他说。“我更愿意让其他人根据自己的需要使用该工具。”

推向市场

理想情况下，您已经建立了一个“忠实信徒”社区，正如科技企业家 Danielle Applestone 所说的那样——这些人了解并支持您的产品。首先将您的原型交到他们手中。这些人不仅会提供宝贵的反馈，还会传播您的产品。

为了扩大影响力，请在会议、聚会和黑客马拉松上宣传您的产品，并在论坛和博客上撰写文章。媒体也可以帮助您接触新的受众并建立客户群。抓住每一个采访机会，即使不是与主要新闻媒体合作；你永远不知道这个故事会传到谁的耳朵里。大多数公司都会聘请专业营销人员来帮助完成这一阶段。最后，使用反馈和市场研究来确定需求。这将帮助您设定扩大规模的步伐。

扩大生产规模的挑战常常让发明家措手不及，因此你越早开始考虑制造并向制造商介绍自己，你就越能为未来做好准备。一家典型的公司可能在第一年就占据整个市场的 1%，第二年达到 3%，第三年达到 5%。因此，如果你的总市场规模约为 10,000 人，那么你需要在第一年生产 100 种产品。

如果产品数量少于 1,000 件，您可能应该自行生产产品，并遵循与原型相同的程序。如果产品数量为 1,000 到 5,000 件，请与附近的制造商合作，以确保轻松的合作关系和较低的运输成本。但是，一旦产品数量达到 10,000 件，您就需要寻找大型合同制造商。

本文最初发表于《大众科学》杂志2016年5/6月刊。