在卢浮宫灯火辉煌的Salle des États展厅中，一件未署名且无日期的藏品，编号为779，悬挂在厚厚的玻璃后面。每天早上九点刚过几分钟，除了博物馆周二闭馆外，巴黎市民和游客、艺术爱好者和求知者开始涌入展厅。他们低声细语融合成嗡嗡的蜂巢般的声音，有些人伸长脖子以获得最佳视野；另一些人则迫切地向上伸出手臂，点击手机摄像头。然而，大多数人向前倾身，脸上带着专注的惊奇表情，研究着人类最著名的创作之一：列奥纳多·达·芬奇的《蒙娜丽莎》。
《蒙娜丽莎》完成于 16 世纪早期，拥有神秘、超凡脱俗的美感，与之前的所有肖像画截然不同。为了创作这样一幅画作，列奥纳多发展出一种新的艺术技巧，他称之为sfumato，即“晕涂法”。在几年时间里，他用手指的敏感指尖，将半透明的釉料以精致的薄膜形式——有些薄如红细胞——涂在画作上。列奥纳多逐渐堆叠多达 30 层这样的薄膜，巧妙地柔化了线条和色彩渐变，直到整个构图看起来都笼罩在一层面纱般的烟雾之后。
《蒙娜丽莎》显然是一部极富创造力的杰作，堪与莫扎特的音乐、法贝热的珠宝、玛莎·葛兰姆的舞蹈编排以及其他此类经典作品相提并论。但这些著名的作品仅仅是一种长期以来似乎是我们人类与生俱来的特质的最宏大体现：创造新颖且令人向往的事物的能力，不断改进设计和技术的诀窍——从日本制造的最新零排放汽车到美国国家航空航天局发射台上设计精巧的航天器。约翰内斯堡金山大学的考古学家克里斯托弗·亨希尔伍德说，现代人类“是著名的发明家。我们不断进步并尝试新技术。”
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我们究竟是如何获得这种看似无限的创造能力的，这是深入科学研究的主题：我们并非一直如此热衷于发明。虽然我们人类的谱系大约在六百万年前在非洲出现，但早期家庭成员几乎没有留下任何可见的创新记录，长达 340 万年，这表明他们通过手工获取植物和动物食物，使用挖掘或戳刺棍棒等无法保存的工具。然后，在某个时刻，游荡的原始人类开始用槌石敲击水蚀的鹅卵石，以制造切割工具。当然，那是一项惊人的独创性行为，但随之而来的是漫长的停滞期——在此期间，创造力方面似乎几乎没有发生任何事情。我们的早期祖先显然用相同的风格敲击了 160 万年的手持式多用途手斧，只是对模板进行了细微的调整。“那些工具真的很刻板，”康涅狄格大学的考古学家莎莉·麦克布雷蒂说。
那么，人类的大脑何时开始涌现出技术和艺术方面的新想法呢？直到最近，大多数研究人员都指向距今 4 万年前的上旧石器时代早期，当时智人在欧洲开始了似乎是突然而奇妙的发明狂潮：制作贝壳珠项链，用优雅的野牛和其他冰河时代动物的绘画装饰洞穴墙壁，以及雕刻和敲击各种新的石头和骨骼工具。这些发现促成了一种流行的理论，该理论认为，大约在那个时候发生的随机基因突变刺激了人类认知的突然飞跃，点燃了创造性的“大爆炸”。
然而，新的证据对突变理论提出了严重的质疑。在过去十年中，考古学家发现了更古老的艺术和先进技术证据，表明人类产生新想法的能力比之前认为的要进化得早得多——甚至早于 20 万年前智人的出现。然而，尽管我们的创造力早在早期就已萌发，但随后在非洲和欧洲的我们这个物种中最终爆发之前，却沉寂了数千年。证据似乎表明，我们的创新能力并非在进化史的后期完全形成并爆发出来，而是在数十万年的时间里逐渐增强，并受到生物和社会因素复杂组合的推动。
人类究竟何时开始跳出固有思维模式，哪些因素共同促成了我们辉煌的创造力之火的最终燃起？要理解这种情况，需要遵循一个由几条证据线索组成的侦探故事，首先是从表明我们创造力的生物学根源可以追溯到比科学家曾经认为的更久远的证据开始。
发明的起源
长期以来，考古学家一直将符号的使用视为现代人类认知最重要的指标，这在很大程度上是因为它证明了语言能力的存在——语言能力是人类的标志性特征。因此，壮观的上旧石器时代洞穴艺术清楚地表明了与我们思维方式相同的人的存在。但最近，专家们开始在考古记录中寻找其他类型现代行为及其先兆的线索——并提出了令人着迷的线索。
金山大学的考古学家林恩·沃德利花费了她的大部分职业生涯研究古代认知，这项研究使她在 20 世纪 90 年代在南非德班以北约 40 公里的西布杜洞穴开始了挖掘工作。三年前，她和她的团队在那里发现了一层奇怪的白色纤维植物材料。在沃德利看来，这种苍白而易碎的糊状物看起来像是古代的铺盖物——灯芯草和其他植物，后来的人们经常将其散落在地上以供坐卧。但这一层也可能是由风吹来的落叶形成的。区分两者的方法是将整个层包裹在保护性石膏套中，然后带回实验室。“我们花了三个星期才做好所有石膏，”沃德利回忆道，“我整个过程都很暴躁。我一直在想，‘我是否在野外浪费了三个星期？’”
但沃德利的赌注得到了丰厚的回报。2011 年 12 月，她和她的同事在《科学》杂志上报道称，西布杜的居住者在 77,000 年前从该地区的众多木本植物物种中仅选择了一种树叶来制作铺盖物——比之前报道的例子早了近 50,000 年。然而，最令沃德利惊讶的是居住者对当地植被的复杂知识。分析表明，所选树叶来自Cryptocarya woodii，这是一种含有天然杀虫剂和杀幼虫剂痕迹的树木，对当今传播致命疾病的蚊子有效。“在你的铺盖物里有这个非常方便，特别是如果你住在河边附近，”沃德利观察到。
然而，西布杜的创造性思维并没有止步于此。他们很可能设计了捕捉小型羚羊的陷阱，现场散落着羚羊的遗骸，并制作了弓箭以捕杀更危险的猎物，这可以从洞穴中出土的几个石头的尺寸、形状和磨损模式来判断。此外，西布杜的猎人还调制了各种有价值的新化合物。通过向洞穴中出土的石头上的黑色残留物发射高能带电粒子束，沃德利的团队检测到了多成分胶水，这些胶水曾经将石头固定在木制柄上。然后，她和她的同事着手实验性地复制这些粘合剂，将不同尺寸的赭石颗粒与植物胶混合，并在木柴上加热混合物。该团队在《科学》杂志上发表了研究结果，得出的结论是，西布杜的居住者在 7 万年前很可能就是“有能力的化学家、炼金术士和火药技术专家”。
在南部非洲的其他地方，研究人员最近也发现了许多其他早期发明的痕迹。例如，居住在布隆伯斯洞穴的狩猎采集者在大约 10 万至 72,000 年前，在赭石块上雕刻图案；制作骨锥，可能用于缝制兽皮服装；用闪闪发光的贝壳珠串装饰自己；并创建了一个艺术家工作室，他们在那里研磨红色赭石，并将其储存在最早的已知容器中，这些容器由鲍鱼壳制成。更西边，在尖峰点遗址，人们在 164,000 年前对他们加工的石头进行了工程改造，通过受控火加热一种称为硅质岩的低品位当地岩石，将其转变为有光泽、易于敲击的材料。“我们正在看到我们 10 年前甚至做梦都想不到的行为，”亨希尔伍德评论道。
此外，技术独创性并非现代人类的专利：其他原始人类也具有创造性。在意大利北部，由佛罗伦萨大学考古学家保罗·彼得·安东尼·马扎领导的研究团队发现，我们的近亲尼安德特人，他们大约在 30 万年前首次出现在欧洲，调制了一种桦树皮焦油胶，用于将石片固定在木柄上，在 20 万年前制造了带柄工具。同样，2012 年 11 月在《科学》杂志上发表的一项研究得出结论，来自南非卡图潘 1 遗址的石尖曾经是 50 万年前长矛的致命尖端，据推测属于尼安德特人和智人的最后共同祖先海德堡人。在南非的旺德维克洞穴中，一个含有植物灰烬和烧焦骨骼碎片的古代层表明，甚至更早的原始人类直立人早在一百万年前就学会了生火取暖和防御捕食者。
即使是我们非常遥远的祖先，偶尔也能够创造新想法。在埃塞俄比亚卡达戈纳河附近的两个遗址，由印第安纳大学布卢明顿分校的古人类学家西莱希·塞马领导的团队发现了已知最古老的石器——260 万年前的砍砸器，由南方古猿加希种或其同时代的人敲击而成，很可能是为了从动物尸体上剥肉。这些工具在我们看来很粗糙，与今天从装配线下线的智能手机、笔记本电脑和平板电脑相去甚远。“但是，当世界完全由自然形成的物体组成时，想象某物并将其变成现实的能力可能看起来几乎是神奇的，”不列颠哥伦比亚大学的认知科学家莉安·加博拉和现在纽约大学的心理学家斯科特·巴里·考夫曼在《剑桥创造力手册》（剑桥大学出版社，2010 年）的一章中写道。
认知与创造
然而，尽管这些早期的创造力闪光令人印象深刻，但现代人类与我们遥远的祖先之间在创新深度和广度上的巨大差异需要解释。大脑中的哪些变化使我们这一类人与我们的前辈区分开来？通过仔细研究古代原始人类头骨的三维扫描图，并通过检查我们最近的活着的进化近亲——黑猩猩和倭黑猩猩的大脑（它们的祖先在大约六百万年前从我们的谱系中分离出来），研究人员开始解开这个谜团。他们的数据表明，人类的灰质在随着时间的推移经历了广泛的进化。
总的来说，自然选择偏爱人类的大脑。虽然我们的南方古猿亲属估计平均颅容量为 450 立方厘米，大致相当于某些黑猩猩的颅容量，但直立人在 160 万年前将这一容量增加了一倍以上，平均为 930 立方厘米。到 10 万年前，智人的平均容量为 1,330 立方厘米。在这个宽敞的颅腔内，估计有 1000 亿个神经元处理信息，并通过近 165,000 公里的髓鞘神经纤维和大约 0.15 千万亿个突触传递信息。“如果你看看这与考古记录中的什么相关，”佛罗里达州立大学的古神经病学家迪安·福尔克说，“大脑大小与技术或智力生产力之间似乎确实存在关联。”
但大小并不是随着时间推移的唯一重大变化。在加州大学圣地亚哥分校，体质人类学家卡特琳娜·塞门德费里一直在研究大脑的一部分，即前额叶皮层，它似乎协调思想和行动以实现目标。塞门德费里和她的同事检查了现代人类以及黑猩猩和倭黑猩猩的这一区域，发现几个关键子区域在原始人类进化过程中经历了重大重组。例如，布罗德曼 10 区——它与实现计划和组织感官输入有关——在黑猩猩和倭黑猩猩从我们人类谱系中分离出来后，体积几乎增加了一倍。此外，该子区域中神经元之间的水平空间扩大了近 50%，为轴突和树突创造了更多空间。“这意味着你可以拥有更复杂的连接和更远的连接，因此你可以在神经元之间获得更复杂和更综合的通信，”福尔克评论道。
准确地指出更大、重组的大脑如何刺激创造力是一项棘手的工作。但加博拉认为，今天对有创造力的人的心理学研究提供了一个关键线索。她解释说，这些人都是出色的胡思乱想者。当他们着手解决问题时，他们首先让自己的思绪漫游，让一种记忆或想法自发地唤起另一种记忆或想法。这种自由联想鼓励类比，并产生跳出固有思维模式的想法。然后，当这些人确定了一个模糊的解决方案想法时，他们会切换到更具分析性的思维模式。“他们只关注最相关的属性，”加博拉说，他们开始改进一个想法，使其可行。
加博拉指出，在所有可能性中，更大的大脑导致了更强的自由联想能力。更多的刺激可以编码在由数百亿神经元组成的大脑中。此外，更多的神经元可以参与特定事件的编码，从而产生更精细的记忆，并为将一种刺激与另一种刺激联系起来提供更多潜在途径。加博拉说，想象一下，一个原始人类刷过一棵带刺的灌木，锋利的荆棘撕裂了他的肉。南方古猿可能会非常简单地编码这个事件——作为轻微的疼痛和灌木的可识别特征。但是，拥有更大神经元组合的直立人可能会设想编码该事件的许多方面。然后，当这个原始人类开始狩猎时，他杀死猎物的需求可能会激活所有编码撕裂肉体的记忆位置，从而想起与锋利尖刺的荆棘的遭遇。反过来，这种记忆可能会激发对武器的新想法：带有锋利尖端的矛。
但是，大脑较大的原始人类无法长期停留在联想状态，在这种状态下，一件事会立即让他们想起大量其他事物，无论是重要的还是无关紧要的。他们的生存主要取决于分析性思维——默认模式。因此，我们的祖先必须开发出一种通过微妙地改变多巴胺和其他神经递质的浓度，从一种模式平稳切换到另一种模式的方法。
加博拉现在假设，智人需要数万年的时间来微调这种机制，然后才能充分利用他们的大脑的创造性益处，她和她的学生现在正在人工神经网络上测试这些想法。通过计算机模型，他们模拟大脑在分析模式和联想模式之间切换的能力，以查看它如何帮助某人摆脱认知困境并以新的方式看待事物。“仅仅拥有更多的神经元是不够的，”加博拉断言。“你必须能够利用所有额外的灰质。”一旦生物学难题的最后一块拼图到位——可能是在 10 万多年前——祖先的大脑就变成了一个名副其实的火绒箱，等待合适的社会环境爆发火焰。
在辉煌的基础上再接再厉
1987 年秋天，两位当时都在苏黎世大学的研究人员——克里斯托夫和海德薇格·博施——在象牙海岸塔伊国家公园的一群觅食的黑猩猩中观察到了一种他们从未见过的行为。在一只军蚁物种的地面巢穴附近，一只雌性黑猩猩停了下来，捡起一根树枝。她将树枝的一端浸入覆盖巢穴入口的松散土壤中，等待蚁群的兵蚁攻击。当黑色的蚁群沿着树枝向上爬行近 10 厘米时，雌性黑猩猩将树枝从巢穴中拔出，巧妙地将其滚向嘴边，享用蚂蚁。然后，她重复这个过程，直到吃饱为止。
黑猩猩非常擅长使用各种工具——用石头敲开坚果，用树叶吸取树洞里的水，以及用挖掘棒挖出营养丰富的植物根。但他们似乎无法在此基础上积累知识或制造更先进的技术。“黑猩猩可以向其他黑猩猩展示如何捕猎白蚁，”亨希尔伍德说，“但他们并没有改进它，他们没有说，‘让我们用不同类型的探针来做’——他们只是一遍又一遍地做同样的事情。”相比之下，现代人类没有这种局限性。事实上，我们每天都在借鉴他人的想法，并在其基础上添加我们自己的想法，进行一次又一次的修改，直到我们最终得到一些新的且非常复杂的东西。例如，没有人独自提出笔记本电脑中嵌入的所有复杂技术：这种技术成就是来自几代发明家的创造性见解。
人类学家称我们这种诀窍为文化棘轮效应。它首先需要能够将知识从一个人传递给另一个人，或从一代人传递给下一代人，直到有人想出一个改进的想法。
2012 年 3 月，苏格兰圣安德鲁斯大学的行为灵长类动物学家刘易斯·迪安和四位同事在《科学》杂志上发表的一项研究揭示了为什么人类可以做到这一点，而黑猩猩和卷尾猴却不能。迪安和他的团队设计了一个实验性的拼图盒，有三个连续且难度递增的级别：然后他们将其展示给德克萨斯州的黑猩猩群体、法国的卷尾猴和英国的幼儿园学童。在尝试了 30 多个小时后，55 只非人类灵长类动物中只有一只黑猩猩达到了最高级别。然而，孩子们做得好得多。与猴子群体不同，孩子们协同工作——彼此交谈，互相鼓励，并互相展示正确的方法。两个半小时后，35 个孩子中有 15 个达到了三级。
我们的祖先具备这些社交技能和认知能力，可以轻松地将知识传递给他人——这是文化棘轮效应的关键先决条件。然而，还需要其他东西来推动棘轮效应过程，并将智人在非洲大约 9 万到 6 万年前和欧洲 4 万年前推向新的创造性高度。伦敦大学学院的进化遗传学家马克·托马斯认为，这种推动力来自人口统计学。他的前提很简单。狩猎采集群体越大，就越有可能有一名成员梦到可以改进技术的想法。此外，在一个大型群体中经常与邻居擦肩而过的人，比那些生活在小型孤立群体中的人更有机会学习一项新的创新。“这与你有多聪明无关，”托马斯说。“这与你的联系有多紧密有关。”
为了检验这些想法，托马斯和两位同事开发了一个计算机模型，以模拟人口统计学对棘轮效应过程的影响。利用来自现代欧洲人的遗传数据，该团队估计了上旧石器时代早期欧洲现代人类人口的规模，当时人类创造力的证据开始激增，并计算了人口密度。然后，研究人员研究了非洲人口随时间变化的情况，模拟了他们的人口增长和迁徙活动模式。他们的模型显示，根据考古记录，非洲人口在大约 101,000 年前达到了与早期上旧石器时代欧洲人相同的人口密度，就在撒哈拉以南地区开始出现创新之前。它还表明，大型社交网络积极地刺激了人类的创造力。
2012 年 11 月在《自然》杂志上发表的新的考古证据揭示了南部非洲人口密度上升之后的技术复兴。大约 71,000 年前，在尖峰点，智人设计并传授给他人一种复杂的技术配方，用于制造用于投射武器的轻型石叶——将硅质岩烹饪到特定温度以提高其剥落质量，将成品材料敲击成仅几厘米长的叶片，并用自制胶水将其安装在木制或骨制轴上。“就像病毒一样，”伦敦大学皇家霍洛威学院的考古学家菲奥娜·考沃德和英国利物浦大学的马特·格罗夫在 2011 年发表在《古人类学》杂志上的一篇论文中指出，“文化创新需要非常特殊的社会条件才能传播——最值得注意的是……能够‘感染’彼此的大型互联人口。”
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在列奥纳多·达·芬奇构思出他最著名的作品半个千年之后，我们惊叹于他的创造性天才——这种天才建立在可追溯到旧石器时代的艺术家谱系无数的想法和发明之上。即使现在，新一代艺术家也在注视着《蒙娜丽莎》，希望能将其变成新鲜而令人眼花缭乱的创意。人类的发明链条仍然完好无损，在我们高度互联的世界中，我们独一无二的创造才能在我们面前飞速发展。