天才的科學

所有領域傑出的創造力可能源於共同的屬性和共同的發現過程

識別天才是一項冒險的嘗試。例如,考慮一下幾年前我在 Listverse.com 上偶然發現的“十大天才”排名。從第一名到最後一名,獲獎者如下:約翰·沃爾夫岡·馮·歌德、列奧納多·達·芬奇、伊曼紐爾·瑞典堡、戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨、約翰·斯圖爾特·密爾、布萊茲·帕斯卡、路德維希·維特根斯坦、鮑比·菲舍爾、伽利略·伽利雷和斯塔爾夫人。

用阿爾伯特·愛因斯坦代替瑞典堡怎麼樣?一些在世的人也可能值得這個稱號——史蒂芬·霍金就浮現在腦海中。再增加一兩位女性天才也可能入選,也許是瑪麗·居里或託妮·莫里森。如果一位國際象棋冠軍菲舍爾被認為是合格的,那麼藝術和科學之外的其他天才也應該值得考慮——拿破崙·波拿巴作為軍事天才,納爾遜·曼德拉作為政治天才,或比爾·蓋茨作為創業天才,僅舉幾個例子。

所有這些問題及其潛在的答案都可以引發一些生動的雞尾酒會談話。它們揭示了我們對智力和創造力卓越的起源知之甚少。對這場古老爭論的探索長期以來一直試圖梳理出在不同領域工作的天才的共同特徵。統一線索的存在——包括遺傳因素、異常廣泛的興趣以及與精神病理學的聯絡——表明天才的頭腦具有可辨別的形狀和性格。

最終目標是解釋一位傑出的思想家是如何達到他或她的改變世界的頓悟時刻,或者幾個頓悟時刻的。儘管這些突破通常似乎在一瞬間出現,但其潛在機制可能更有條理。根據我幫助發展的一種理論,天才廣泛地——幾乎是盲目地——尋找問題的解決方案,探索死衚衕並反覆回溯,然後才找到理想的答案。如果這條研究路線得到證實,我們就可以開始調查天才是否可以培養,從而釋放出大量新想法,造福所有人。

天才的意義
天才研究的第一個障礙是確定一個可行的定義。“genius”這個詞本身可以追溯到古羅馬神話,根據神話,每個男性出生時都帶有一個獨特的天才(genius),作為一種守護天使,而每個女性都有一個朱諾(juno)。很久以後,文藝復興之後,這個詞的應用變得更加排他,只有少數人表現出天才。例如,哲學家伊曼紐爾·康德認為,天才是指創造出既原創又堪稱典範的作品的人。直到 19 世紀末,當心理學家開始用兩種不同的方式定義天才時,這個術語才獲得了科學意義。

第一種方法是將天才與卓越的成就聯絡起來,就像康德所做的那樣。這些成就引起了該領域其他專家乃至整個世界的欽佩和效仿。此類作品無可置疑的例子包括牛頓的《原理》、莎士比亞的《哈姆雷特》、托爾斯泰的《戰爭與和平》、米開朗基羅的西斯廷教堂壁畫和貝多芬的第五交響曲。即使這個定義可以擴充套件到包括非凡的領導力,例如軍事才能,以及驚人的表現,包括一些國際象棋特級大師,但大多數科學研究都集中在科學或藝術領域傑出的創造力上,這也是本文的重點。

天才的第二個定義與 20 世紀上半葉智力測驗的興起相吻合。天才是指在標準智商測試中得分足夠高的人——通常在前 1% 之列,得分高於 140,正如心理學家劉易斯·特曼(Lewis Terman)所提出的,他是最初的智力測試製定者之一。這兩個定義幾乎沒有什麼共同之處。許多智商超群的人並沒有創造出原創且堪稱典範的成就。一個例子是瑪麗蓮·沃斯·薩旺特(Marilyn vos Savant),她曾被《吉尼斯世界紀錄大全》認證為在世人士中智商最高的人。她為週日報紙副刊撰寫的每週“問問瑪麗蓮”專欄並沒有啟發一種新的科學、藝術甚至新聞流派。許多成就非凡的人也沒有達到天才級別的智商。例如,威廉·肖克利(William Shockley)因共同發明電晶體而獲得諾貝爾物理學獎,但他的智商得分遠低於 140。因此,卓越的成就似乎是更有用的衡量標準。

在通俗寫作中,天才常常被認為是一個獨立的類別——這個人是天才,但那個人不是。然而,正如人們的智商可能有所不同一樣,他們的創造性成就的程度也可能有所不同,無論是單項值得注意的貢獻還是畢生的多產工作。格雷戈爾·孟德爾(Gregor Mendel)就是這樣一位“曇花一現”的人物,他因一篇報告其經典遺傳學實驗的論文而聲名鵲起。如果孟德爾從未對豌豆育種產生興趣,他的名字今天將無人知曉。相比之下,查爾斯·達爾文(Charles Darwin)的聲譽不僅僅建立在《物種起源》之上。諾貝爾獎獲得者馬克斯·玻恩(Max Born)曾說過,即使愛因斯坦“沒有寫過一行關於相對論的東西,他也會成為有史以來最偉大的理論物理學家之一”。因此,達爾文和愛因斯坦表現出的天才比孟德爾更偉大。因此,許多研究致力於評估天才的相對程度——最常透過創造性生產力來衡量。

天才的起源
尋找完美創造力的來源幾個世紀以來一直佔據著哲學家和科學家的思想。1693 年,英國詩人約翰·德萊頓(John Dryden)寫道:“天才必須是天生的,永遠無法教會。”兩個半世紀後,法國作家西蒙娜·德·波伏娃(Simone de Beauvoir)反駁道:“人不是生來就是天才,而是成為天才。”第一項專門研究天才的科學調查就關注這個精確的問題。1869 年,弗朗西斯·高爾頓(Francis Galton)出版了《遺傳的天才》,他在書中論證說,天才與生俱來,這基於他的觀察,即天才往往出自包含其他傑出人物的血統。為了回應批評,高爾頓後來提出了著名的先天與後天問題。他調查了著名的英國科學家,以發現一些培養才華的環境變數,並研究了諸如出生順序和教育等因素。

到 20 世紀下半葉,心理學家們已經轉向極端的後天立場,即創造性天才完全依賴於領域專業知識的獲得。這種觀點經常被表達為“十年法則”。沒有人可以期望在沒有掌握必要的知識和技能的情況下達到創造力的頂峰,因為只有專家才能創造——或者說人們是這樣認為的。事實上,愛因斯坦在他開始他的創造性職業生涯之前學習了很多物理學。

然而,這種解釋無法解釋所有細節。首先,天才在獲得領域專業知識方面花費的時間通常比他們創造力較低的同事要少。研究已將加速獲取與長期、多產和高影響力的職業生涯聯絡起來。“十年法則”是一個平均值,平均值周圍存在巨大差異。此外,重大突破通常發生在天才必須從頭開始創造必要專業知識的領域。在伽利略將他的新儀器指向夜空,發現以前從未見過甚至沒有預料到的事物之前,伸縮式天文學並不存在。月球有山脈,木星有衛星,太陽有黑子!

其次,天才更傾向於表現出異常廣泛的興趣和愛好,並表現出非凡的通用性,通常對不止一個專業領域做出貢獻。這種趨勢不僅在文藝復興時期的人們身上是真實的,而且在今天也很明顯。根據 2008 年的一項研究,科學領域的諾貝爾獎獲得者比不太傑出的科學家更多地參與藝術領域。考慮到天才可能不會比我們其他人睡得更少,這些無關的活動似乎會分散人們對狹隘興趣領域的專注。愛因斯坦的睡眠時間甚至比常人還多,但他仍然抽出時間用小提琴演奏巴赫、莫扎特和舒伯特的作品。有時,這些業餘愛好活動會激發重大的見解。伽利略可能能夠識別出月球上的山脈,這要歸功於他在視覺藝術方面的訓練,尤其是在明暗對比的運用方面,以描繪光明和陰影。

專業知識獲取理論也低估了遺傳成分,這些遺傳成分是許多與天才相關的認知能力和人格特質的基礎。在最近的一項薈萃分析中,我發現至少 20% 的創造力差異可以歸因於先天因素。例如,創造性成就與經驗開放性的人格特質密切相關,這是一種高度可遺傳的特徵。許多天才對藝術和音樂的廣泛興趣是這種特質的明顯體現。成就的許多其他預測因素也具有很高的遺傳性,例如認知和行為靈活性,以及對模糊性和變化的容忍度。

後天因素可能仍然佔天才的大部分,掌握一個領域仍然是核心。與此同時,遺傳學對某人獲得必要技能和知識的速度貢獻很大。那些天生才華橫溢的人可以更快地進步,更早地開始他們的職業生涯,並且更有效率。此外,遺傳學可能有助於解釋訓練有素的個體之間不同的發展軌跡。愛因斯坦沒有他同時代的許多理論物理學家懂的物理學知識多,但他所知道的知識發揮了很大的作用。他可以誠實地說:“想象力比知識更重要。”
這些影響只是遺傳學塑造天才潛力的幾種方式。需要指出的是,我可能低估了基因對天才的影響。

瘋狂與輝煌
研究人員長期以來一直對天才的生物稟賦是否也會帶來巨大的挫折感到好奇。據說希臘哲學家亞里士多德曾說過:“那些在哲學、政治、詩歌和藝術領域取得傑出成就的人都傾向於憂鬱症。”

這個觀點在 19 世紀和 20 世紀在精神病學家和精神分析學家手中得到了廣泛的傳播。在偉大的作家中,弗吉尼亞·伍爾夫、安妮·塞克斯頓和西爾維婭·普拉斯都自殺了。文森特·梵高也自殺了,早些時候他還割下了一部分耳朵送給妓女。牛頓有時會患上極度偏執症,而伽利略可能是一個酒鬼,經常因抑鬱症臥床不起。然而,許多心理學家認為,這種情況只是例外,而不是普遍規律。今天的一些積極心理學家認為創造性天才是人類的一種優勢或美德。

我對文獻的 2005 年回顧總結了使用各種方法的研究,表明天才與精神疾病之間的關聯具有相當大的強度。非常有創造力的作家在明尼蘇達多相人格問卷(一種被廣泛接受的人格測試)的精神病理學相關部分往往獲得更高的分數。一項使用另一種工具艾森克人格問卷的研究發現,極具創造力的藝術家——以及有影響力的心理學家——往往在該測試的精神病量表上獲得更高的分數,這意味著他們除其他外,還以自我為中心、冷酷、衝動、好鬥和思想強硬。最後,非常傑出的科學家在卡特爾 16 種人格因素問卷的某些部分得分較高,這表明他們性格內向、嚴肅、內心專注、精確和挑剔。總而言之,頂尖表現者並不是一群非常正常的人。

精神病學研究支援了這些結果。某些精神病理學症狀(如抑鬱症和酗酒)的發生率和強度在非常有創造力的人群中明顯高於普通人群。研究還表明,這些發散性思維者更有可能來自精神病理學風險較高的家族。即使一位非凡的創新者是“正常的”,他或她的家庭成員也可能不是。

與這些發現一致,2009 年,匈牙利塞格德大學的精神病學家薩博爾奇·凱里(Szabolcs Kéri)在神經調節蛋白 1基因的一種變體中發現了創造力和精神病的遺傳基礎。在這項研究中,凱里招募了一組極具創造力的人,發現參與者中攜帶這種特定基因變體(與精神障礙風險增加有關)的人在創造力測量中也得分更高。

然而,徹底的精神病會扼殺創造性天才。2001 年的電影《美麗心靈》戲劇性地說明了這一悲慘現實,這部電影是關於諾貝爾獎獲得者約翰·納什及其與精神分裂症作鬥爭的傳記片。心理功能障礙的代價和負擔在精神病患者的藝術中也顯而易見,例如儲存在德國海德堡普林茨霍恩收藏館的作品,這些作品是 20 世紀早期精神病患者創作的。這些藝術品中幾乎沒有跡象表明天才。再次引用德萊頓的話,“才智肯定與瘋狂密切相關,它們的界限劃分得很薄。”

哈佛大學心理學家雪莉·卡森(Shelley Carson)及其同事最近進行的研究試圖識別這些薄弱的界限。創造性成就與認知去抑制(對通常在到達意識之前被過濾掉的、據說是無關的想法、影像或刺激的開放性)以及更高的智力和更大的工作記憶都呈正相關。這些心理能力有可能減輕認知去抑制的負面影響,甚至引導它們實現更有用的目的。這種協同作用很可能構成偶然發現的認知基礎。並非每個人都能理解像浴缸溢水或蘋果從樹上掉下來這樣平淡無奇的事件的深刻含義。但阿基米德和牛頓做到了。

跳出固有思維模式
阿基米德和牛頓都在科學領域工作,這引發了他們品牌的創造力可能相似的可能性。一個更具啟發性的問題可能是調查他們的原創思想之路與一位傑出的作家或音樂家的原創思想之路有何不同。物理學家的思維方式與畫家的思維方式幾乎沒有任何共同之處。例如,學習如何解微分方程對於畫家來說,就像學習線性透視對於物理學家來說一樣毫無用處——在大多數情況下為零。然而,正如前面討論的那樣,將天才們團結在一起的主題表明,可能存在共同的創造性原則。領域專業知識,例如高階問題解決策略的知識,支援例行公事,甚至是演算法式的思維——它本身並不會導致產生新穎、有用和令人驚訝的想法。一定有其他東西允許一個人超越傳統和訓練,達到天才的頂峰。

根據心理學家唐納德·坎貝爾(Donald Campbell)在 1960 年提出的理論,創造性思維是透過他稱之為盲目變異和選擇性保留(BVSR)的過程或程式產生的。簡而言之,創造者必須在找到突破之前嘗試可能失敗的想法。坎貝爾沒有精確定義什麼是盲目變異,也沒有詳細討論他描述的過程的心理基礎。因此,他的觀點被公開批評。

在過去的 25 年裡,我運用歷史分析、實驗室實驗、計算機模擬、數學模型和案例研究的混合方法,致力於將 BVSR 發展成為一個關於所有領域創造性天才的綜合理論。BVSR 的盲目性僅僅意味著想法的產生沒有預見到它們的最終效用。創造者必須進行試錯或生成-測試程式來確定想法的價值。兩個常見的現象表徵了 BVSR 思維:多餘性和回溯。多餘性意味著創造者產生各種各樣的想法,其中一個或多個想法最終被證明是無用的。回溯意味著創造者在盲目地走錯方向後,經常必須回到早期的方法。多餘性和回溯經常在同一個創造性情節中一起被發現。探索錯誤的軌道迫使人們回到最初被拋棄的選項。

赫爾曼·馮·亥姆霍茲(Hermann von Helmholtz)是一位多產的物理學家,他的名字與許多創造性突破有關,他對發現過程的反思捕捉到了這一點


支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


“我不得不把自己比作一個登山者,他不知道路,緩慢而費力地攀登,並且經常被迫折回他的腳步,因為他的前進受阻;有時透過推理,有時透過偶然事件,他碰巧找到了一條新路徑的痕跡,這條路徑又引導他前進了一點;最後,當他到達目標時,他懊惱地發現了一條皇家大道,如果他足夠聰明,在一開始就找到正確的起點,他本可以騎著它上去。”

這種盲目冒險進入未知領域並回溯腳步的描述與其他傑出的創造者的證據產生了共鳴。正如愛因斯坦曾經說過,“如果我們知道自己在做什麼,我們就不會稱之為研究了。”

為了在實踐中看到多餘性和回溯,請考慮巴勃羅·畢加索(Pablo Picasso)為他 1937 年的《格爾尼卡》繪畫所做的草圖。其中顯然有“多餘的”草圖,其中牛的身體上有一個人頭(例如,下面的草圖 19 和 22)。畢加索很快發現這是一個死衚衕,並回溯到早期的牛頭素描(15),然後繼續到最後的兩個素描(26 和 27)。請注意,藝術家在最後一個素描中在一個方向上走得太遠了,他再次從那裡回溯。更說明問題的是,在最後的素描之後,畢加索在很大程度上回溯到了更早期的構圖(11),它與最終版本共享最獨特的特徵:眼睛相距甚遠,薄嘴唇張開,露出舌頭,面容兇狠而不是呆滯,以及立體主義風格而不是新古典主義風格。這些素描是藝術和科學領域中盲目變異的典型代表。


只有進一步的研究才能將該理論擴充套件為一個全面的、可預測的模型,其主張可以得到充分的檢驗。即便如此,BVSR 可以幫助我們理解創造性天才的某些怪癖,包括他們的人格特質和發展經歷。儘管他們花費大量時間來獲得專業知識,但他們也追求其他愛好。他們對新想法的開放性和廣泛的興趣為他們注入了看似無關的刺激,這些刺激可以豐富盲目變異。

正如 19 世紀德國哲學家亞瑟·叔本華(Arthur Schopenhauer)所說,“天才擊中了一個別人無法擊中的目標;天才擊中了一個別人看不到的目標。”事實證明,傑出的思想家在將他們的箭射向未知領域時,站在共同的立場上。

更多探索

創造力與發現作為盲目變異:坎貝爾(1960 年)BVSR 模型在半個世紀之後。D. K. Simonton,載於《普通心理學評論》,第 15 卷,第 2 期,第 158-174 頁;2011 年 6 月。

從過去的藝術到未來的藝術:畢加索 1935 年的牛頭怪搏鬥對他 1937 年的《格爾尼卡》的創造性影響。R. I. Damian 和 D. K. Simonton,載於《美學、創造力與藝術心理學》,第 5 卷,第 4 期,第 360-369 頁;2011 年 11 月。

《威利天才手冊》。D. K. Simonton。Wiley-Blackwell,2014 年。

瘋狂天才爭論中更多的方法:對 204 位歷史創造者的歷史計量研究。D. K. Simonton,載於《美學、創造力與藝術心理學》,第 8 卷,第 1 期,第 53-61 頁;2014 年 2 月。

創造性表現、專業知識獲取、個體差異和發展前因:整合研究議程。D. K. Simonton,載於《智力》,第 45 卷,第 66-73 頁;2014 年 7 月至 8 月。

迪恩·基思·西蒙頓是加州大學戴維斯分校心理學榮譽退休傑出教授。他發表了 500 多篇文章和章節,以及十幾本書,包括《威利天才手冊》(Wiley-Blackwell,2014 年)

更多作者:迪恩·基思·西蒙頓
SA Special Editions Vol 23 Issue 5s本文最初以 “天才的科學” 為標題發表於 SA 特別版 第 23 卷第 5s 期 (), 第 4 頁
doi:10.1038/scientificamericangenius0115-4
© .