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偉大頭腦 No.52

Andreas Wagner

兩年前,《中國科學(xué)報》刊發(fā)了題為《“喚醒“睡美人”的不是吻,而是環(huán)境”》的文章。鄭重介紹了安德烈亞斯·瓦格納 AndreasWagner的力作《喚醒創(chuàng)新睡美人》。

這本極其容易被大眾讀者忽略的好書,卻被無數(shù)權(quán)威媒體以及機(jī)構(gòu)評價與推介,包括《華爾街日報》《自然雜志》,還獲得了《泰晤士報》年度最佳圖書。

圣塔菲研究所研究員,瑞士蘇黎世大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)及環(huán)境研究專業(yè)的教授及負(fù)責(zé)人,這是瓦格納的主要職務(wù)。當(dāng)然他還有著作者的身份。

包括這本新作《喚醒創(chuàng)新睡美人》在內(nèi),湛廬還曾策劃出版了他的《適者降臨》《如何解決復(fù)雜問題》。

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瓦格納的書并不是那么容易讀,它們都并非簡單的工具,更橫跨多種學(xué)科。并且在無人思考的領(lǐng)域持續(xù)“開疆拓土”。

新書打破了創(chuàng)新的“天才神話”,指出創(chuàng)新的本質(zhì)是適應(yīng)環(huán)境的過程,即使微小的靈感也可能在未來成為改變生活的“睡美人”。

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瓦格納的書架上,陳列著由湛廬策劃出版的中《適者降臨》中文版

瓦格納指出,我們應(yīng)該學(xué)會像進(jìn)化生物學(xué)家一樣思考——關(guān)注跨領(lǐng)域趨勢,記錄哪怕看似無關(guān)緊要的日常靈感,為未來的“覺醒時刻”埋下種子。

他呼吁我們打破專業(yè)壁壘,用“長變焦視角”通過跨界學(xué)習(xí)激發(fā)創(chuàng)造力,成為喚醒“睡美人”的參與者。

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在藝術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域,有一個被廣泛研究的現(xiàn)象:許多極具創(chuàng)造力的人在他們的有生之年經(jīng)歷了很多挫折和失敗,但最終卻在后來變得非常有名。

甚至有一個術(shù)語用來描述那些在首次發(fā)表時未被認(rèn)可的科學(xué)出版物:它們被稱為“睡美人”。

現(xiàn)在,我研究進(jìn)化,而在進(jìn)化中也存在某種類似的模式。

在我職業(yè)生涯的早期,有人建議我不要出書。

我忽略了這一建議。在更廣泛的畫布上描繪,并將科學(xué)家的工作帶給公眾是非常重要的。

——瓦格納

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瓦格納強(qiáng)調(diào)成功的基本偶然性。這引起了科學(xué)家、人文學(xué)者和藝術(shù)家的共鳴。

如果由50個部分組成的人類手掌都能展現(xiàn)出如此多樣的功能,那么擁有近1000億個神經(jīng)元的大腦又如何呢?其中還隱藏著哪些我們連做夢都想不到的技能呢?

每一個生物體都通過復(fù)雜的生物化學(xué)級聯(lián)反應(yīng)來回應(yīng)外界。

這里有一絲熱源,那里有一絲食物的微弱氣味,或是附近有東西移動時樹枝斷裂的聲音。每一個刺激都可能引發(fā)動物體內(nèi)一組分子的上升,或許也會導(dǎo)致其他分子的下降。

這種效應(yīng)不斷擴(kuò)散,觸發(fā)反饋回路,翻轉(zhuǎn)開關(guān),直到一只鳥躍入空中或一只蜜蜂落在花朵上。這種生物學(xué)的視角深深吸引了蘇黎世大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家瓦格納,即使在他還是一名年輕學(xué)生時也是如此。

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“我覺得這比那種認(rèn)為生物學(xué)只是計算事物數(shù)量的觀點(diǎn)要有趣得多,”他說,“我意識到,生物學(xué)可以是關(guān)于生命系統(tǒng)中組織的基本原則。”

瓦格納的職業(yè)生涯包括在圣塔菲研究所和柏林高等研究院的工作,從模擬胚胎中基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控(精確的時間安排決定了生與死),到探討生物體如何在基因的任何變化都可能帶來災(zāi)難的情況下成功進(jìn)化。

他使用理論模型來探索驅(qū)動進(jìn)化的難題,并思考那些似乎毫無意義的進(jìn)化創(chuàng)新——直到它們突然成為下一個重大突破?!秵拘褎?chuàng)新睡美人》正是對這一現(xiàn)象的探索。

瓦格納指出

有許多生命形式在起源時并不成功,無論以何種標(biāo)準(zhǔn)衡量。它們沒有輻射出數(shù)百個物種,也沒有覆蓋地球表面的廣大區(qū)域。但只要你等待足夠長的時間,它們就會變得非常成功。最好的例子是草類。

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地球上最成功的生物是什么?許多人給出的答案是獅子或大白鯊這樣的頂級掠食者,還有一些人可能說是鳥、昆蟲或細(xì)菌。

很少有人會想到,草也完全可以稱得上是最成功的生物。

瓦格納認(rèn)為,草這種生物至少符合“驚人的成功”的兩個標(biāo)準(zhǔn)。第一個標(biāo)準(zhǔn)是極其豐富。北美大草原、非洲稀樹大草原、歐亞大草原,以及無數(shù)其他草原,全都被草覆蓋著。

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單是歐亞大草原就從高加索一路延伸到了太平洋,綿延8000多千米。第二個標(biāo)準(zhǔn)是物種數(shù)量大且極具多樣性。

草自從在生命進(jìn)化歷史上出現(xiàn)以來,已經(jīng)進(jìn)化出了1萬多種。確實(shí),草的種類極其繁多:從適應(yīng)南極洲冰天雪地的只有數(shù)厘米高的毛草,到印度北部可以隱藏整群大象的高聳的草,再到亞洲的竹林,這種像“樹”的草可以長到30米高。

我們在6500萬年前的恐龍糞便化石中發(fā)現(xiàn)了草類花粉。但非常引人注目的是,當(dāng)草類起源并在之后的數(shù)百萬年里,它們只是在生物圈的邊緣勉強(qiáng)生存。

為了改變這種狀況,它們不得不等待整整4000萬年才迎來了它們的輝煌時刻。

瓦格納在2021年的STIAS公開網(wǎng)絡(luò)研討會上發(fā)表了演講。他討論了從草類進(jìn)化到新抗生素抗性的出現(xiàn)和新基因起源的多個生物學(xué)例子。

他還討論了科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的例子,例如心臟起搏器的發(fā)明。

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“這些例子表明,創(chuàng)新的內(nèi)在質(zhì)量可能不足以確保在自然界或市場中的成功。它們突出了環(huán)境對創(chuàng)新成功的關(guān)鍵作用,包括非生物因素和其他生物對生物創(chuàng)新的影響,以及社會、政治和文化因素對文化創(chuàng)新的影響。總的來說,這些例子也可能為面臨自己創(chuàng)造性產(chǎn)品失敗的人類創(chuàng)新者提供啟示。”

瓦格納的主要研究興趣圍繞生物進(jìn)化如何產(chǎn)生幫助生命生存的創(chuàng)新或新特征展開。他發(fā)表了200多篇科學(xué)論文,并撰寫了五本書。

“在我職業(yè)生涯的早期,有人建議我不要出書。我忽略了這一建議,”他說?!拔艺J(rèn)為在更廣泛的畫布上描繪并將科學(xué)家的工作帶給公眾是非常重要的。”

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“我試圖理解創(chuàng)新是如何運(yùn)作的。我對理解新事物如何產(chǎn)生感興趣。重要的信息來源可以在生命的歷史中找到,進(jìn)化帶來了既有利又可遺傳的變異?!?/strong>

瓦格納曾描述了他與博士生和博士后學(xué)生一起進(jìn)行的細(xì)菌進(jìn)化研究。

“這是實(shí)時的進(jìn)化過程,”他說?!坝^察不同細(xì)菌如何生存并隨著時間的推移找到進(jìn)化和在有毒環(huán)境中茁壯成長的方法,這些環(huán)境最初可能會殺死它們。這種實(shí)驗(yàn)性進(jìn)化可以迅速產(chǎn)生休眠性狀。然后我們進(jìn)行基因組測序以了解發(fā)生了什么,同時進(jìn)行數(shù)學(xué)和計算建模?!?/p>

“盡管生物進(jìn)化是我的主要工作,但我發(fā)現(xiàn)它與文化創(chuàng)新有許多相似之處?!?/p>

他指出了文化世界中延遲成功的眾多例子,從詩人約翰·濟(jì)慈和艾米莉·狄金森到藝術(shù)家維米爾和梵高。“濟(jì)慈在他那個時代作為詩人并不成功,當(dāng)時詩人可以過上很好的生活——他一生只賣出了200本作品,但現(xiàn)在他被認(rèn)為是最著名的浪漫主義詩人之一。

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在技術(shù)方面,瓦格納強(qiáng)調(diào)了輪子。“從他們的雕像中我們知道,奧爾梅克人——已知最早的中美洲文明之一,大約存在于公元前1500年至400年——知道輪子,但其運(yùn)輸潛力并未被利用?!毙呐K起搏器雖然從19世紀(jì)末開始發(fā)展,“但最初被視為一種小工具——直到20世紀(jì)50年代才被喚醒”。

“這些都不是例外,”瓦格納說?!斑@種延遲認(rèn)可可以通過期刊引用和專利進(jìn)行定量研究。”

這些“睡美人”的覺醒受到許多因素的影響,從氣候變化到小行星、技術(shù)發(fā)展、政治利益和當(dāng)代文化的變化。

“覺醒取決于環(huán)境,并且超出了創(chuàng)新者的控制范圍。它也無法預(yù)測,并且常常質(zhì)疑創(chuàng)新質(zhì)量的影響,因?yàn)檫@種質(zhì)量可能往往不如環(huán)境重要,”瓦格納說。

“也沒有明顯的模式——或者我還沒有發(fā)現(xiàn)任何模式。草類對自然環(huán)境的變化——?dú)夂蜃兓透稍锃h(huán)境的發(fā)展——做出了反應(yīng)。哺乳動物似乎需要恐龍的滅絕才能茁壯成長——它們占據(jù)了曾經(jīng)被其他東西占據(jù)的生態(tài)位。在許多其他創(chuàng)新中——無論是在自然界還是文化中——完全不同的因素導(dǎo)致了創(chuàng)新的覺醒。”

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“我們需要理解創(chuàng)造性生產(chǎn)的更廣泛模式,包括從生命起源開始的進(jìn)化,”他說。

“人類創(chuàng)新者面臨的挑戰(zhàn)是在可能失敗的情況下繼續(xù)創(chuàng)造,并避免在沒有必要的方法控制作品時機(jī)的情況下執(zhí)著于成功,”他補(bǔ)充道。