# 创新分支(First-principles + TRIZ)

何时启动:**叶子节点类型 = 创新型**。典型场景:常规路线已经走到尽头 / 想找替代方案 / 跨学科借鉴 / 立项书要写"创新点"但还没想清楚。

## First-principles(第一性原理拆解)

剥掉"行业惯例 / 类比 / 经验",拆到**不可再拆的物理化学约束**,在约束之上重新构造方案空间。

步骤:
1. **写下当前方案的所有"假设"**(看似理所当然的事)
2. **每条假设问**:这是物理化学定律,还是历史惯例 / 类比?
3. 把"惯例 / 类比"那一类全划掉
4. 在剩余的"硬约束"上,重新构造方案空间

例:低碳水泥

```
当前方案: 普通硅酸盐水泥(OPC),煅烧石灰石生成 CaO,CO2 排放 ~800 kg/t

假设清单:
1. 必须用 CaO 提供 Ca 源       ← 类比(也可用富钙的尾矿 / 钢渣 / 工业副产物)
2. 必须高温煅烧                ← 类比(常温合成的地聚物已商用)
3. 必须有 C-S-H 凝胶提供强度    ← 类比(C-A-S-H / N-A-S-H 也能提供)
4. 水化必须放热                ← 硬约束(热力学,无法改)
5. 28d 必须达到 42.5 MPa       ← 标准要求,不是物理约束(可改国标 / 申请新标)
6. 必须用水拌和                ← 类比(亚硫酸钠激发的化学结合水方案)

划掉惯例后剩硬约束:
- 热力学允许的 Ca-Si-Al-O 体系凝胶
- 水化放热 + 体积稳定
- 凝结时间窗口 ≤ 数小时(工程性需求)

方案空间(在硬约束上构造):
- 碱激发胶凝(粉煤灰 / 矿渣 / 偏高岭土 + NaOH/水玻璃)
- 石灰石煅烧粘土(LC3,煅烧温度 800°C,CO2 降 40%)
- 贝利特水泥(高 C2S 低 C3S,煅烧温度低 100°C)
- 硫铝酸盐水泥(CSA,煅烧温度更低,28d 强度高)
```

## TRIZ 矛盾矩阵(建材子集)

TRIZ 把工程问题归结为"两个想要的指标矛盾",查矩阵给出**发明原理建议**。完整矩阵 40×40 太大,本文摘录建材常遇到的 10 对冲突 + 对应原理:

| 矛盾 | 经典建材场景 | 候选发明原理(TRIZ #) |
|---|---|---|
| 强度 ↑ vs 韧性 ↑ | 陶瓷 / 玻璃 / 高强混凝土脆性 | #1 分割(纤维分散)/ #15 动态化(预应力)/ #40 复合材料 |
| 早强 ↑ vs 后期强度 ↓ | 早强水泥后期强度倒挂 | #19 周期性作用(分阶段水化)/ #10 预先作用(预水化晶种)/ #35 物理状态改变 |
| 致密 ↑ vs 透气 ↑ | 多孔陶瓷 / 透水砖 / 自防水墙体 | #1 分割(分级孔结构)/ #17 多维度(梯度密度) |
| 重量 ↓ vs 强度 ↑ | 轻质高强混凝土 | #40 复合材料(轻骨料 + 高性能浆体)/ #14 球面化(空心微珠) |
| 耐高温 ↑ vs 抗热震 ↑ | 耐火材料经典矛盾 | #35 物性改变(玻璃相塑化)/ #17 多维度(梯度)/ #36 相变 |
| 防水 ↑ vs 透气 ↑ | 建筑外墙呼吸性 | #31 多孔材料 / #25 自服务(疏水自组装) |
| 流动性 ↑ vs 强度 ↑ | 自密实混凝土水灰比矛盾 | #28 替代力学手段(化学减水剂)/ #35 物理改变(粒径优化) |
| 反应速率 ↑ vs 工作时间 ↑ | 速凝混凝土施工窗口 | #19 周期性 / #36 相变(温度触发)/ #10 预先作用 |
| 耐久性 ↑ vs 成本 ↓ | 沿海建筑混凝土 | #25 自服务(自修复)/ #40 复合材料(掺合料替代) |
| 隔热 ↑ vs 承重 ↑ | 保温承重一体化外墙 | #17 多维度(夹芯)/ #31 多孔 / #1 分割 |

## 工作流(First-principles + TRIZ 串行)

1. **First-principles 拆假设**:列方案空间(2-5 个候选路径)
2. **每条候选路径找冲突**:能不能用 TRIZ 表查到对应矛盾?
3. **TRIZ 给原理**:挑 1-2 条最有意思的发明原理,看能不能用到方案上
4. **输出 2-3 个具体新方案**:每个标"借鉴的原理 / 与现有方案的关键差异 / 风险点"

输出格式(放进 `analysis.md` §5 对应叶子):

```
## 叶子 X: <问题描述> — 创新型

### First-principles 拆假设
| 假设 | 类型(硬约束 / 类比) |
|---|---|
| ... | 类比 |
| ... | 硬约束 |

### 候选方案空间
1. **方案 A**: <一句话描述> — 借鉴原理: <TRIZ #X 名称> — 关键差异: <vs 现方案> — 风险: <技术 / 成本 / 经费>
2. **方案 B**: ...
3. **方案 C**: ...

### 接续建议
<查文献验证可行性 / 做小试 / 算热力学相图 / ...> —— 由 LLM 按 skill 清单匹配
```

## 反模式

- TRIZ 全套 40 原理硬背 —— 上面 10 对矛盾够 80% 建材场景
- First-principles 拆到量子层("根本上电子云重叠决定强度") —— 拆到工程可调维度(组分 / 结构 / 工艺)即停
- 创新方案没标"和现有方案的具体差异" —— 等于换了个名字
- 自动否定常规方案 —— 创新不是为了否定 OPC / 烧结陶瓷,只是补充方案空间
- 创新方案不评可行性 —— 在 analyze 阶段标"风险:验证成本 / 经费需求 / 时间窗口",别给"先做了再说"
- 借口 TRIZ 装高级 —— 用户看不懂的术语堆砌反而不专业,用大白话说原理(分阶段 / 复合 / 梯度...)
- 把所有创新都归到 TRIZ —— TRIZ 是工具,不是宗教;能直接想清楚的不必硬套
