Чем же можно характеризовать изобретение? Это – техническое решение задачи, отличающееся существенной новизной и, как правило, полезностью. Решаемая задача носит не познавательный, а утилитарный характер, т. е. отвечает практическим потребностям. Критерием существенной новизны обычно служит неочевидность технического решения или возникающего эффекта для специалистов данной области техники. Под полезностью понимают целесообразность и возможность применения в настоящее время или в обозримом будущем. Основополагающим объектом изобретений являются продукт и способ. К продуктам относятся устройства (схемы, конструкции, изделия), вещества, штаммы микроорганизмов, линии клеток растений и животных, генетические конструкции. Способ – это процесс осуществления действий над материальным объектом средствами материального характера.
Как создаются изобретения? Пожалуй, никто доподлинно вам не ответит на этот вопрос. Так же как никто не знает, как рождаются симфонии или шедевры живописи. Есть изобретатели, которые способны метафорически выразить словами переливы творческого мышления, сопутствующие появлению именно того решения, которого так долго искал. Вот пример (Г. Бабат): «Бредёшь, отыскивая… тропинку, попадаешь в тупик, приходишь к обрыву… И когда, наконец, после стольких мучений доберёшься до вершины… то видишь, что шёл глупо, бестолково, в то время как ровная широкая дорога была так близка». Изобретательство существует по крайней мере столько, сколько существует человечество, ибо способы разжигания огня и приготовления пищи можно также причислить к изобретательским методам. С древних времён изобретатели искали решения технических задач путём перебора возможных вариантов. Один вариант отбраковывали по какой-то причине, второй вариант – по другой причине, наконец, n-й вариант также имел недостатки, но они для данной задачи оказались малосущественными, и этот n-й вариант становился решением задачи. Метод проб и ошибок долгое время вёл человечество по пути технического прогресса. Однако по мере накопления опыта появились эвристические подходы к решению возникающих задач. Надо сказать, что эвристика во многих случаях использует приёмы логического мышления. Применение эвристических методов сокращает время решения задачи по сравнению с методом ненаправленного перебора вариантов, но не всегда приводит к желаемому результату. В целом эвристические подходы бывают полезными не только при решении творческих, в том числе изобретательских, задач, но даже в математике, когда отсутствуют или малоэффективны методы решения, опирающиеся на точные математические модели. Существуют специалисты, появляющиеся главным образом в изобретательской среде, которые развивают эвристические подходы в изобретательском деле. По их мнению, имеются пять уровней творчества. Примерные границы этих уровней описываются так: первый уровень находится в пределах одной профессии, второй – в пределах одной отрасли, третий – в пределах одной науки (например, механическая задача решается механически, радиотехническая задача – радиотехническими методами), четвёртый – за пределами данной науки (например, механическая задача решается радиотехническими методами), пятый уровень – за пределами современной науки (Г. С. Альтшулер «Алгоритм изобретения» Моск. рабочий, 1973 г.). Совершенно очевидно, что если на первых двух уровнях число перебираемых вариантов характеризуется единицами или десятками, то на высших уровнях эти числа возрастают до десятков и сотен тысяч. Эвристика может сократить эти цифры. Но что она всегда это делает, утверждать беспочвенно. Вот почему крупные или тем более великие изобретения (четвёртый и особенно пятый уровни) делаются не одним человеком, а множеством людей, а иногда – несколькими поколениями. Деление изобретений на уровни оказывается полезным при классификации значимости или сравнительном анализе предлагаемых новшеств. Но надо иметь в виду, что сами границы между уровнями представляются весьма относительными, т. к. порою трудно отыскать грань между профессией и отраслью, а ещё трудней бывает найти различия между отраслью и наукой.