9.2　资源分类

资源可以分成两大类:现存资源与派生资源。派生资源由现存资源派生而来，即对现存资源进行变换、改造、处理，以获得需要的资源。如水是现存物质资源，将其冻结成冰，冰的体积变大，就成为需要的可进行爆破的派生物质资源。上面已经把资源细分为物质资源、能量资源、信息资源、时间资源、空间资源、功能资源等6类。这6类资源都是现存资源，对这些现存资源进行变换、改造、处理，都可以得到所需要的派生资源。下面介绍这些现存资源，也同时介绍派生资源。

1.物质资源

(1)现存物质资源。系统内和系统外(环境)中的任何材料和物质，都是可利用的物质资源。如，原材料、产品、废弃物、系统组件、廉价物质、水、空气、温度、沙子等。

第一辆月球车的顶灯开发遇到困难。考虑到灯泡充惰性气体后，在月球上要承受很大的压力，因为月球上是真空。花了很长时间也没有找到做玻璃外罩的坚硬材料。直到有人意识到月球上灯泡不要充惰性气体，在真空之下灯丝会发光。这个问题得以解决，正是利用了月球上现存的物质资源——真空。

(2)派生物质资源。如果系统或环境中不存在所需物质，可以通过以下方式对现存物质进行变换，改造、处理，以获得所需要的派生物质资源:物理效应、化学反应、物质迁移。如，造纸厂输送纸浆的管子，由于纸浆的摩擦磨损而报废。如何保护管壁不被纸浆摩擦磨损呢?在管子外包上制冷装置，使管壁上的纸浆结成冰，成为所需要的，能保护管子不被纸浆摩擦磨损的派生物质。

2.能量资源

(1)现存能量资源。系统内外任何可用的场，如，机械能、热能、化学能、电能、磁能、电磁能、重力场等，都属于可用能量资源。

在冰箱出现之前，北方国家将冬季的冰存储在锯末下面，夏天对牛奶和其他食品进行冷冻。中欧一些国家，大热天收集马路的热能并存储在蓄热器中，到低温时释放出来干燥马路。

(2)派生能量资源。如果没有所需能源资源，可以通过以下方式获得派生能源资源:能量传递、能量转换、能量结合、物理效应、化学反应。

太阳能发电、风力发电、潮汐发电、火力发电等都是把能量转换成所需的能量形式，成为派生能量资源，不是直接使用现存的能量，当然也是可以直接使用的，转换成电能易于传输、变换、存储。

太阳能发电是派生能量的一个典型(图9－2)。太阳能发电除了光电池直接照射之外，还有一种形式是用太阳能加热温室中空气驱动高烟囱中的涡轮发电。

20世纪20年代，法国工程师Bernard发现在一根垂直管道中，上升的热蒸汽可以驱动涡轮旋转，因而萌生由涡轮带动发电机发电的思路。到了70年代，德国工程师schleich进一步发展了这一思路，并在西班牙建成用太阳能加热温室中空气驱动高烟囱中的涡轮发电机的发电厂。温室面积10平方公里，上面覆盖玻璃，中心是装有涡轮发电机的高大烟囱，热空气从下端进入驱动涡轮发电机发电，又从温室周围补充冷空气。这个巨大的发电厂就是利用了不用花钱取之不尽用之不竭的物质资源——空气。

显然出现一个问题，白天有阳光可以发电，晚上没有阳光，如何也能发电呢?这就需要把白天的太阳能存储起来。太阳能发电进一步的发展，是用溶盐把太阳的热能存储起来，晚上也可以发电。高100多米的太阳能发电塔上有阳光接收器，塔下周围有大量反射镜，将阳光反射到接收器。将盐从地面的一个盐池泵入发电塔顶部，在阳光接收器内加热，而后落入另一个储存池储存，温度可超过500℃。从这个储存池，热盐被输入热交换器，随着盐的温度降低，所释放的蒸汽驱动涡轮发电。这是太阳能发电最新的进展。

空气是一种物质资源。但是把空气进行压缩，变换成为压缩空气，就成为一种派生能量资源。它可以开动汽车，可以开动机器。这里就提出了一个重要问题，任何物质资源可以转换为能量资源。能量是物质的重要属性。在需要派生能量资源的时候，这是一个值得注意的问题。譬如，利用空气和水的能量，空气刀与水刀是比任何金属刀具都要锋利而快速的刀具，可切割非常坚硬的材料。

3.时间资源

(1)现存时间资源。一切可以利用的时间，在运行之前、之中或之后的时间。如，预先作用、利用两作用之间的停顿时间、同时进行多种工作等，总之，要巧用时间。由于工序的时间节拍很短，其中有的工作要花较长的时间，这就要拖长节拍，降低生产率。所以要预先作用，在工序之前就要做一部分或全部。如自动卷管焊管，半分钟就能伸出一根焊好的管子，由于直径大，切断要1分钟时间，太长了，不合节拍。所以切断工作要在卷管焊管之前完成一部分，利用了工序之前的时间。

以前打印机是一个方向打印，回程是停顿的空程，浪费了时间。现在是来回打，利用了间歇停顿时间。混凝土搅拌运输车，在运输过程中搅拌，利用了运输的时间。

(2)派生时间资源。为了获得所需要的时间，可以加快动作、放慢动作、中断动作、改变操作顺序。“高铁”缩短行车时间，使旅客获得不乘车的时间。

4.空间资源

(1)现存空间资源。系统内和系统外(环境)中一切可利用(未被占用)的空间。

在果树间种西红柿。衣服两面穿，利用了里面。森林发生火灾时，将周围林木砍倒，利用一个空间隔离带，防止火势蔓延。

(2)派生空间资源。如果没有足够空间，可以利用各种几何效应，产生派生空间资源。

麦比乌斯圈(图9－3)——一根整圈带子里外面是不相通的，把带子剪断并扭一下再接在一起，就成为麦比乌斯圈，里外面相通成为一个面，长度扩大了1倍。传动带、录音带、研磨带做成麦比乌斯圈，其工作面积就增大1倍。

5.信息资源

(1)现存信息资源。一切可以帮助人们做出判断和决策的信息。如，根据钢水的颜色判断钢水的温度。中医通过望闻问切诊断病人的疾病。

(2)派生信息资源。如果没有足够的信息，可以利用物理效应、化学效应，将难以接受或难以处理的信息，变换为有用的信息。

如，十字路口红绿灯，要根据四方车辆流量自动控制开关。显然要知道车辆流量的数据。于是就在四条道路的路面下埋设传感器，记录通过的车辆和时间，如果相当长一段时间没有车辆通过，那这一方就应该亮红灯。如果一直有车辆通过，就应该亮绿灯。

6.功能资源

(1)现存功能资源。挖掘系统及其组件的潜在功能及隐性功能，实现多用途、多功能。

如，利用手机屏幕照亮漆黑的楼梯;阿司匹林一直作为解热镇痛和抗风湿药物被利用，后来发现还有稀释血液的作用，也可以用于预防和治疗心肌梗塞，增加了多用性;不同类型血液相遇时，会产生血液凝块，这种效应可用于止血的紧急情况，把一块浸透了不同类型血液的纱布放在伤口上，即可止血，不同类型血液的一个新功能。

(2)派生功能资源。对系统进行变换，使其兼有额外的、补充的功能。

如果把肥料、土壤、水、空气、和胡萝卜都放在一个系统中考虑问题，会出现什么结果呢?以色列一位农业工程师，开发出一种利用水培技术在集装箱里种植蔬菜的系统，这种由机器人控制的系统，每天能生产500颗莴苣，是同等面积下传统种植方法的1000倍。胡萝卜当然也可以采用这样的种植系统。系统变换，功能可以创造出奇迹。

经过对系统进行变换，若能成功利用系统的有害物质，将会取得双重效益，既避免了损失，又获得额外的利益。如，把拖拉机产生的尾气，通过犁导入泥土里，尾气中含有的氮化物可以肥沃土壤。