創造力的起源

盧浮宮明亮的Salle des États展廳裡，一幅編號為779的畫作，未署名也未註明日期，懸掛在厚厚的玻璃後面。每天早上九點剛過幾分鐘，除了博物館週二閉館外，巴黎市民和遊客、藝術愛好者和求知者開始湧入這個房間。當他們低沉的聲音融合成持續的嗡嗡聲時，有些人伸長脖子以獲得最佳視野；另一些人則急切地向上伸出手臂，點選手機攝像頭。然而，大多數人向前傾，臉上帶著專注的驚奇表情，研究著人類最著名的創作之一：列奧納多·達·芬奇的《蒙娜麗莎》。

《蒙娜麗莎》完成於16世紀早期，擁有一種神秘的、超凡脫俗的美，與之前的所有肖像畫都截然不同。為了創作這樣一幅畫作，列奧納多開發了一種新的藝術技巧，他稱之為sfumato，即“暈塗法”或“煙霧法”。在幾年時間裡，他用靈巧的指尖，很可能是指尖，在畫作上塗上了半透明的薄膜釉層——有些薄如紅細胞。透過逐漸疊加多達30層這樣的薄膜，列奧納多巧妙地柔化了線條和色彩漸變，直到整個構圖看起來都籠罩在一層煙霧之後。

《蒙娜麗莎》顯然是一部富有創造力的天才之作，是一部可以與莫扎特的音樂、法貝熱的珠寶、瑪莎·格雷厄姆的舞蹈編排以及其他此類經典作品相媲美的傑作。但這些著名的作品只是我們人類長期以來似乎與生俱來的特質的最偉大的體現：創造新的和令人嚮往的事物的能力，不斷改進設計和技術的訣竅——從日本製造的最新零排放汽車到SpaceX公司設計精巧的獵鷹9號火箭。挪威卑爾根大學和南非約翰內斯堡金山大學的考古學家克里斯托弗·S·亨希爾伍德說，現代人類“是著名的發明家。我們不斷進步並嘗試新技術。”

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我們是如何獲得這種看似無限的創造能力的，是激烈科學研究的主題：我們並非一直都是如此的發明狂潮。儘管我們人類的譜系大約在六百萬年前出現在非洲，但早期的家庭成員幾乎沒有留下任何可見的創新記錄，長達近340萬年，這表明他們透過手工獲取植物和動物食物，使用挖掘或戳刺棍等工具，而這些工具沒有儲存下來。然後，在某個時刻，遊蕩的原始人類開始用石錘敲擊水蝕的鵝卵石，以製造切割工具。這當然是一項驚人的創造力行為，但隨之而來的是一個漫長的停滯期——在此期間，創造力方面似乎幾乎沒有發生什麼事情。我們的早期祖先顯然將相同款式的手持式多用途手斧敲打了160萬年，僅對模板進行了細微調整。“那些工具真的很刻板，”康涅狄格大學的考古學家莎莉·麥克佈雷蒂說。

那麼，人類的大腦何時開始湧現出技術和藝術的新想法呢？直到最近，大多數研究人員都指向距今4萬年前的舊石器時代晚期開始，當時智人在歐洲開始了似乎是突然的、奇妙的發明狂潮：製作貝殼珠項鍊，用幾何符號和冰河時代動物的繪畫裝飾洞穴牆壁，以及雕刻和敲打各種新的石器和骨器。這些發現促成了一個流行的理論，該理論提出，大約在那個時候發生的隨機基因突變引發了人類認知的突然飛躍，點燃了創造性的“大爆炸”。

然而，新的證據對突變理論提出了嚴重的質疑。在過去十年左右的時間裡，考古學家發現了更古老的藝術和先進技術的證據，表明人類產生新想法的能力進化得比之前認為的要早得多——甚至早於20萬年前智人的出現。然而，儘管我們的創造力早在早期就已萌發，但隨後它沉寂了數千年，才最終在我們非洲和歐洲的物種中爆發。證據似乎表明，我們的創新能力並非在我們進化史的後期完全形成後才爆發出來，而是在數十萬年的時間裡逐漸增強，並受到生物和社會等複雜因素的推動。

人類究竟何時開始跳出固有思維模式，以及哪些因素匯聚最終點燃了我們輝煌的創造力之火？理解這種情況需要遵循一個由幾條證據線索組成的偵探故事，首先是從表明我們創造力的生物學根源可以追溯到比科學家曾經認為的更久遠的時間開始。

發明的母親

長期以來，考古學家一直將符號的使用視為現代人類認知的最重要指標，這在很大程度上是因為它證明了語言能力——這是人類的標誌性特徵。因此，舊石器時代晚期的幾何符號和壯觀的洞穴藝術清楚地表明瞭像我們這樣思考的人的存在。但最近，專家們開始在考古記錄中尋找其他型別的現代行為及其先兆的線索——並提出了引人入勝的線索。

約翰內斯堡金山大學的考古學家林恩·沃德利花費了她的大部分職業生涯研究古代認知，這項研究使她在1990年代在南非德班以北約40公里的西布渡洞穴開始了挖掘工作。大約在五年前的同一地點，她和她的團隊在那裡發現了一層奇怪的白色纖維狀植物材料。在沃德利看來，這種蒼白而脆弱的糊狀物看起來像古代的床上用品——燈芯草和其他植物，後來的人們經常將它們散落在地上坐臥。但是這層東西也可能是由風傳播的落葉形成的。區分兩者的方法是將整個層包裹在保護性石膏套中，然後帶回實驗室。“我們花了三個星期才製作完所有石膏，”沃德利回憶說，“我當時一直很暴躁。我一直在想，‘我是否在野外浪費了三個星期？’”

但是沃德利的賭注獲得了豐厚的回報。2011年，她和她的同事在《科學》雜誌上報道說，西布渡的居住者從該地區眾多木本植物物種中僅選擇了一種樹葉來製作77,000年前的床上用品——比之前報道的例子早了近50,000年。然而，最令沃德利驚訝的是居住者對當地植被的複雜知識。分析表明，所選的樹葉來自Cryptocarya woodii，這是一種含有天然殺蟲劑和殺幼蟲劑痕跡的樹木，對今天傳播致命疾病的蚊子有效。“在你的床上用品中擁有這個非常方便，特別是如果你住在河邊附近，”沃德利觀察到。

然而，西布渡的創造性頭腦並沒有就此止步。他們很可能設計了陷阱來捕捉小型羚羊，其遺骸遍佈該遺址，並製造了弓箭來捕獲更危險的獵物，這可以從洞穴中出土的幾個石頭的尖端的尺寸、形狀和磨損模式來判斷。此外，西布渡的獵人還調製了各種有價值的新化合物。透過向洞穴中石頭的尖端上的深色殘留物發射高能帶電粒子束，沃德利的團隊檢測到多種成分的膠水，這些膠水曾經將尖端固定在木製柄上。然後，她和她的同事著手實驗性地複製這些粘合劑，將不同尺寸的赭石顆粒與植物膠混合，並在木柴火上加熱混合物。該團隊在《科學》雜誌上發表了研究結果，得出結論，西布渡的居住者在7萬年前很可能已經是“能幹的化學家、鍊金術士和火藥技術專家”。

在非洲南部其他地方，研究人員最近發現了許多其他早期發明的痕跡。例如，在10萬至72,000年前居住在布隆博斯洞穴的狩獵採集者，在赭石塊上刻有圖案；製作了骨錐，可能用於縫製獸皮服裝；用閃閃發光的貝殼珠串裝飾自己；並建立了一個藝術家工作室，他們在那裡研磨紅色赭石，並將其儲存在最早已知的容器中，這些容器由鮑魚殼製成。更西邊，在品尼高點遺址，人們在164,000年前就對他們使用的石頭進行了工程改造，在受控的火中加熱一種低品位的當地岩石，稱為矽質岩，將其轉變成一種有光澤、易於敲打的材料。“我們正在看到我們10年前甚至不敢夢想的行為，”亨希爾伍德評論道。

此外，技術上的獨創性並非現代人類的專屬：其他原始人類也具有創造力。在義大利北部，佛羅倫薩大學考古學家保羅·彼得·安東尼·馬紮領導的一個研究小組發現，我們的近親尼安德特人，他們大約在30萬年前首次出現在歐洲，他們調製了一種樺樹皮焦油膠，用於將石片固定在木柄上，大約在20萬年前製造了帶柄工具。同樣，2012年發表在《科學》雜誌上的一項研究得出結論，來自南非卡圖潘1遺址的石頭的尖端曾經是50萬年前的矛的致命尖端，據推測屬於尼安德特人和智人的最後共同祖先海德堡人。在南非的奇蹟洞穴中，一個含有植物灰燼和少量燃燒骨骼的古代地層表明，更早的原始人類，直立人，早在一百萬年前就學會了生火取暖和防禦掠食者。

即使是我們非常遙遠的祖先，有時也能提出新的想法。在衣索比亞卡達戈納河附近的兩個遺址，由印第安納大學布盧明頓分校的古人類學家西萊希·塞馬領導的一個團隊發現了石器——260萬年前的砍砸器，由南方古猿加希種或其同時代的人敲打而成，很可能是為了從動物屍體上剝肉。這些工具在我們看來很粗糙，與今天的智慧手機、筆記型電腦和平板電腦相去甚遠。“但是，當世界完全由自然形成的物體組成時，想象出某種東西並將其變成現實的能力可能看起來幾乎是神奇的，”不列顛哥倫比亞大學的認知科學家莉安·加博拉和現在在賓夕法尼亞大學的心理學家斯科特·巴里·考夫曼在《劍橋創造力手冊》（劍橋大學出版社，2010年）中的一章中寫道。

認知與創造

然而，儘管這些早期的創造力閃光令人印象深刻，但現代人類與我們遙遠的祖先之間在創新深度和廣度上的巨大差異需要一個解釋。大腦中發生了哪些變化使我們與我們的前輩區分開來？透過仔細研究古代原始人類顱骨的三維掃描圖，並透過檢查我們現存的最近的進化親屬——黑猩猩和倭黑猩猩的大腦，它們的祖先在大約六百萬年前與我們的譜系分離——研究人員開始解開這個謎題。他們的資料顯示了人類灰質隨著時間的推移進化得多麼廣泛。

總的來說，自然選擇偏愛人類的大腦。我們的南方古猿親屬的估計平均顱容量為450立方厘米，大致相當於某些黑猩猩的顱容量，而直立人在160萬年前將這一容量增加了一倍以上，平均為930立方厘米。到10萬年前，智人的平均容量為1,330立方厘米。在這個寬敞的顱腔內，估計有1000億個神經元處理資訊，並透過近165,000公里的髓鞘神經纖維和大約0.15千萬億個突觸傳遞資訊。“如果你看看這與考古記錄中的什麼相關，”佛羅里達州立大學的古神經病學家迪安·福爾克說，“大腦大小與技術或智力生產力之間似乎確實存在關聯。”

但隨著時間的推移，大小並不是唯一的主要變化。在加州大學聖地亞哥分校，生物人類學家卡特琳娜·塞門德費裡研究了大腦中被稱為前額葉皮層的一部分，它似乎協調思想和行動以實現目標。透過檢查現代人類以及黑猩猩和倭黑猩猩的這一區域，塞門德費裡和她的同事發現，在原始人類的進化過程中，幾個關鍵的子區域經歷了重大的重組。例如，布羅德曼10區——它與實現計劃和組織感官輸入有關——在黑猩猩和倭黑猩猩與我們人類譜系分離後，體積幾乎增加了一倍。此外，該子區域中神經元之間的水平空間擴大了近50％，為軸突和樹突創造了更多空間。“這意味著你可以擁有更復雜的連線和更遠的連線，這樣你就可以在神經元之間獲得更復雜和更綜合的交流，”福爾克評論道。

準確地指出更大、重組的大腦如何激發創造力是一件棘手的事情。但加博拉認為，今天對有創造力的人的心理學研究提供了一個關鍵線索。她解釋說，這些人都是優秀的漫遊者。當解決問題時，他們首先讓自己的思緒遊蕩，讓一個記憶或想法自發地喚起另一個記憶或想法。這種自由聯想鼓勵類比，併產生突破思維定勢的想法。然後，當這些人對解決方案產生模糊的想法時，他們會切換到更具分析性的思維模式。“他們只專注於最相關的屬性，”加博拉說，他們開始改進一個想法以使其可行。

加博拉指出，在所有可能性中，更大的大腦導致了更強的自由聯想能力。更多的刺激可以編碼在由數百億神經元組成的大腦中。此外，更多的神經元可以參與特定事件的編碼，從而導致更精細的記憶和更多將一種刺激與另一種刺激聯絡起來的潛在途徑。加博拉說，想象一下，一個原始人類刷過一棵多刺的灌木叢，鋒利的荊棘撕裂了他的肉。南方古猿可能會非常簡單地編碼這個事件——作為輕微的疼痛和灌木叢的可識別特徵。但是直立人，憑藉其更大的神經元集合，可以想象得到編碼事件的許多方面。然後，當這個原始人類開始狩獵時，它殺死獵物的需求可能會啟用所有編碼撕裂肉體的記憶位置，從而想起與鋒利尖刺荊棘的遭遇。反過來，這種記憶可能會激發武器的新想法：帶有鋒利尖端的矛。

但是，大腦容量大的原始人類無法長時間停留在聯想狀態，在這種狀態下，一件事會立即讓他們想起大量其他事物，無論是重要的還是無關緊要的。他們的生存主要取決於分析性思維——預設模式。因此，我們的祖先必須開發一種透過微妙地改變多巴胺和其他神經遞質的濃度，從一種模式平穩地切換到另一種模式的方法。

加博拉現在假設，智人需要數萬年的時間來微調這種機制，然後才能充分利用其大腦的創造性益處，她和她的學生正在人工神經網路上測試這些想法。透過計算機模型，他們模擬大腦在分析和聯想模式之間切換的能力，以瞭解它如何幫助某人擺脫認知困境並以新的方式看待事物。“僅僅擁有更多的神經元是不夠的，”加博拉斷言。“你必須能夠利用所有額外的灰質。”一旦生物學難題的最後一塊拼圖到位——可能在10萬多年前——祖先的大腦就像一個虛擬的火藥桶，等待著合適的社會環境爆發。

在輝煌的基礎上再接再厲

1987年秋天，兩位當時都在蘇黎世大學的研究人員——克里斯托夫和海德薇格·博施——在象牙海岸泰伊國家公園的一群覓食的黑猩猩中觀察到了一種他們以前從未見過的行為。在一群行軍蟻的地面巢穴附近，一隻雌性停了下來，撿起一根樹枝。她將一端浸入覆蓋巢穴入口的鬆散土壤中，等待蟻群的兵蟻攻擊。當深色的蟻群向上爬了近10釐米的樹枝時，雌性黑猩猩將其從巢穴中拔出，靈巧地滾到嘴邊，享用螞蟻。然後她重複這個過程，直到吃飽為止。

黑猩猩非常擅長使用各種各樣的工具——用石頭敲開堅果，用樹葉吸取樹洞中的水，用挖掘棒挖掘營養豐富的植物根。但他們似乎無法在此基礎上積累知識或製造出更先進的技術。“黑猩猩可以向其他黑猩猩展示如何捕獵白蟻，”亨希爾伍德說，“但他們不會改進它，他們不會說，‘讓我們用不同型別的探針來做’——他們只是一遍又一遍地做同樣的事情。”相比之下，現代人類沒有這樣的侷限性。事實上，我們每天都在借鑑別人的想法，並在其基礎上加入我們自己的變化，一個接一個地新增修改，直到我們最終得到一些新的和非常複雜的東西。例如，沒有人單獨提出筆記型電腦中嵌入的所有複雜技術：這樣的技術成就是來自幾代發明家的創造性見解。

人類學家稱我們這種訣竅為文化棘輪效應。它首先需要將知識從一個人傳遞給另一個人或從一代人傳遞給下一代人的能力，直到有人提出改進的想法。

在蘇格蘭聖安德魯斯大學的行為靈長類動物學家劉易斯·迪安及其四位同事於2012年發表在《科學》雜誌上的一項研究中，揭示了為什麼人類可以做到這一點，而黑猩猩和捲尾猴卻不能。迪安和他的團隊設計了一個實驗性的謎題盒，具有三個連續且難度遞增的級別：然後他們將其展示給德克薩斯州的黑猩猩群體、法國的捲尾猴和英國的幼兒園兒童。在嘗試了30多個小時後，55只非人類靈長類動物中只有一隻黑猩猩達到了最高級別。然而，孩子們做得好得多。與猴子群體不同，孩子們協同工作——彼此交談，互相鼓勵，並互相展示正確的方法。兩個半小時後，35個孩子中有15個達到了第三級。

我們的祖先擁有這些社交技能和認知能力，可以輕鬆地將知識傳遞給他人——這是文化棘輪效應的關鍵先決條件。然而，還需要其他東西來推動棘輪效應過程，並將智人在非洲大約90,000至60,000年前和歐洲40,000年前推向新的創造性高度。倫敦大學學院的進化遺傳學家馬克·托馬斯認為，這種推動力來自人口統計學。他的前提很簡單。狩獵採集群體越大，其中一名成員夢見一個可以改進技術的想法的可能性就越大。此外，經常與鄰居交往的大群體中的個體比小型孤立群體中的個體更有機會學習新創新。“這與你有多聰明無關，”托馬斯說。“這與你的聯絡有多好有關。”

為了檢驗這些想法，托馬斯和兩位同事開發了一個計算機模型，以模擬人口統計學對棘輪效應過程的影響。利用來自現代歐洲人的遺傳資料，該團隊估計了舊石器時代晚期初期歐洲現代人類的人口規模，當時人類創造力的證據開始激增，並計算了人口密度。然後，研究人員檢查了非洲人口隨時間的變化，模擬了他們的人口增長和遷徙活動模式。他們的模型顯示，非洲人口在大約101,000年前達到了與早期舊石器時代晚期歐洲人相同的密度，就在創新開始在撒哈拉以南地區興起之前，根據考古記錄。它還表明，大型社交網路積極地刺激著人類的創造力。

2012年發表在《自然》雜誌上的考古證據揭示了非洲南部人口密度上升之後的技術復興。大約在71,000年前，在品尼高點，智人設計並傳給了其他人一個複雜的技術配方，用於製造用於投射武器的輕型石刀片——將矽質岩烹飪到特定溫度以改善其剝落質量，將成品材料敲打成長度僅幾釐米的刀片，並用自制膠水將其安裝在木或骨杆上。“就像病毒一樣，”伯恩茅斯大學的考古學家菲奧娜·考沃德和英國利物浦大學的馬特·格羅夫在2011年發表在《古人類學》雜誌上的一篇論文中指出，“文化創新需要非常特殊的社會條件才能傳播——最值得注意的是……可以‘感染’彼此的大型互聯人口。”

這使我們來到了我們今天所處的擁擠、熙攘、緊密聯絡的世界。人類從未像現在這樣聚集在如此龐大的城市中，只需點選鍵盤即可訪問廣闊的知識領域，並透過全球資訊網龐大的社交網路分享新的概念、新的藍圖和設計。創新步伐也從未像現在這樣急劇加速，為我們的生活增添了新的時尚、新的電子產品、新的汽車、新的音樂、新的建築。

在列奧納多·達·芬奇構思出他最著名的作品半個千年之後，我們驚歎於他的創造性天才——這種天才建立在可以追溯到舊石器時代過去的藝術家譜系的無數想法和發明之上。即使在現在，新一代藝術家也在注視著《蒙娜麗莎》，期望將其轉變成新鮮而令人眼花繚亂的創意。人類的創新鏈條仍然完好無損，在我們高度互聯的世界中，我們創造的獨特才能在我們面前飛速前進。