作者:袁越
2018-11-14·阅读时长24分钟
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人类是动物之王,这是毫无疑问的。我们之所以称霸地球,靠的就是我们无与伦比的创造力。放眼望去,我们的周围充斥着人类的创造,我们从无到有地建设了一个专为自己服务的崭新的世界。
人类的创造力来自于我们独一无二的大脑,这也是毫无疑问的。最近网上流行一句骂人话,叫作“脑子是个好东西,希望你也有一个”。这话骂人可以,但骂其他动物就不一定成立了,因为大脑是一个非常昂贵的器官,需要消耗很多能量,对于某些动物而言并不一定划算。比如有一种海鞘纲动物,一开始是有脑子的。它们在海里四处游荡,一旦找到了寄主便在海底定居下来,永远不再移动。此时它们就会把自己的脑子消化掉,成为无脑动物,因为它们不再需要这个累赘的器官了。
从这个例子可以看出,脑子最初并不是为了思考人生而被进化出来的,而是为了更好地运动。植物不需要运动,所以植物没有进化出脑子。虽然植物同样需要和环境互动,但这种互动大都遵循固定的模式,对反应速度的要求也不高,植物只需按照一套事先规定好的方式去应对就可以了。这套方式完全可以由基因来负责编码,不需要神经系统的帮助。
动物则不然,它们所处的环境始终在变,需要迅速做出相应的反应,于是动物进化出了大脑这样一个独特的器官,专门负责收集汇总来自感觉器官的环境信号,对其进行运算处理后再向运动器官发出指令,指挥身体做出最适当的应对,比如觅食或者逃避天敌。
因为环境信息千变万化,所以每一次处理过程都相当于一次创新,需要消耗大量能源。为了节约能量,很多动物进化出了一套类似植物的固定反应模式。比如一只蜜蜂需要根据气味和颜色等环境信息在树林中寻找蜜源,找到后还要飞回去招呼同伴,并通过一种独特的“8”字舞来传递蜜源的位置信息。整个过程看似十分复杂,但其实大部分行为都遵循一套固化的程序,不需要创新。
从神经生物学的角度来讲,这就相当于神经信号的输入端和输出端直接相连,中间不经过运算,这就大大节省了能量。而神经输入端和输出端的连接方式是由基因决定的,这就是为什么同一种蜜蜂的行为模式都极其相似的原因,它们一生下来就会跳“8”字舞,不需要创造力。
这个模式在高等动物中也有应用,但仅限于一些最最基本的动作,比如婴儿刚生下来就会找妈妈的乳头。除此之外,高等动物的大多数行为都太过复杂,仅靠几套固定的程序是远远不够的,所以高等动物大脑中负责运算处理的部分变得越来越大,整个大脑的体积也跟着越变越大了。这部分大脑相当于计算机的中央处理器(CPU),耗能巨大,动物们必须省着点用,于是它们进化出了一个新的机制,科学术语称之为“重复抑制”(Repetition Suppression)。
我们每个人肯定都有这样的经历,那就是第一次上班时,路上的每一个细节都记得清清楚楚,但连上一个月班之后,上班途中发生的事情就都不过脑子了,所有动作闭着眼睛就可以完成,这就是典型的“重复抑制”。
为什么会这样呢?答案就是节约能源。高等动物的大脑都是节约能源的好手,只要发现某件事情存在某种规律,或者某种环境因素对自己没有任何影响,大脑立刻就会降低对它的关注度,简化相应的处理程序,甚至将其放到“潜意识”里,不再占用宝贵的注意力资源。
“重复抑制”是无所不在的,我们只要醒着,每时每刻都在利用这一机制节省能量。比如我们在走路时是不会听到自己的脚步声的,除非脚下突然发出一声异响;我们在看电影时是不会注意到紧急出口处的那盏小红灯的,除非它突然闪了起来;我们平时也不会感觉到自己的心跳,除非心脏出了毛病。
为了最大限度地利用“重复抑制”机制,动物们都变成了找规律的高手。谁最擅长从以往的经验中找到规律,并在此基础上做出最佳预判,谁就能节省最多的能量,成为竞争中的胜利者。这方面人类绝对是所有动物中的佼佼者,我们在寻找规律方面的能力远超其他任何竞争对手,这是人类从哺乳动物群中脱颖而出的重要原因。
但是,如果一种动物太擅长“重复抑制”也不行。想象一只在野外觅食的猫,它发现黑色石头下面藏着老鼠的可能性最高,于是它只去翻动黑色石块,其他颜色的石头从不去碰,这么做将会大大减少做无用功的机会,看上去是一种进化优势。但是,大自然并不总是十分确定的,偶尔也会有老鼠躲在黄色石头下面。假设此时出现了另一只猫,它同样发现黑石头下面老鼠多,但它好奇心特别强,每隔一段时间就会忍不住去翻一下黄色的石块,这个充满创意的想法很可能会给它带来额外的好处,久而久之,这个好奇心基因就会在动物种群中扩散开来。
因为上述原因,绝大部分动物的行为模式都介于“重复抑制”和“偶尔好奇”之间,人类就是如此。我们每个人从生下来开始就受到两套相互对立的指令的影响:一种是保守的指令,要求我们善于寻找规律,学会自我保护,尽可能地节省能量;另一种是扩张的指令,鼓励我们勇于探索新鲜事物,敢于冒险,甚至从危险中得到快感。
相声演员很善于利用这一点,比如刘宝瑞的经典单口《扔靴子》里,那个住在楼上的年轻人为什么一定要在第三个晚上抖包袱?因为第一个晚上是用来提供新信息的(扔两只靴子),第二个晚上是用来形成规律的(每次都扔两只靴子),第三个晚上是用来将这一规律打破的(第二只靴子没有扔),人类观众正是从打破常规中获得了惊喜和乐趣。
由此可见,人类寻找客观规律的冲动是如此之强,以至于一样新东西只需重复一次就足够了。同样,人类是如此地喜欢惊喜,仅仅把一个刚刚重复了一次的规律打破,就足以引来哄堂大笑。这个案例充分说明,守旧和创新同样都是人类的天性,我们每个人都有创造力,只要战胜自己心中守旧的那一面,就能充分地将其展现出来。
接下来一个很自然的问题就是,人类的创造力为什么会如此冠绝群雄呢?某些宗教信徒把功劳交给了上帝,认为上帝在造完万物之后,按照自己的样子造出了极富创造力的人类。达尔文的拥趸则相信,生物的所有特征都是进化而来,创造力自然也不例外。事实到底是怎样的呢?这就要从我们祖先的生活环境开始讲起。
从树上下来的精灵
人类是哺乳纲灵长目动物中的一员,灵长类动物的一个显著特征就是大部分成员都生活在树上,我们是其中极少数从树上下来的精灵。
树上生活可以避开大部分凶猛的平原捕食者,是个相对安全的选择。森林为我们的祖先提供了保护,同时也塑造了我们的肉体和精神。比如,为了抓牢树干,祖先们进化出了灵巧的手指,以及一根和其他四指相对应的拇指,这个特殊结构使得人类成为动物界最优秀的工具制造者,这是从猿到人的重要一步。再比如,树林中的环境远比平原上更为复杂,对视力提出了特殊的要求。为了准确地判断树枝的位置和距离,灵长类的双眼转移到了脸的正前方,增加了对细节的分辨力。为了辨别出成熟的果实,灵长类进化出了对色彩的感知能力。为了处理越来越复杂的视觉信号,灵长类的视觉中枢变得越来越大……就这样,视觉逐渐成为灵长类最主要的感觉器官,最终帮助我们人类更加精确地感知客观世界的各种细节,为创造力的出现做好了准备。
随着时间的推移,灵长类的身体变得越来越高大,在树枝上爬行越来越吃力了,于是我们的祖先学会了“臂跃”(Brachiation),即依靠双臂的力量从一根树枝荡到另一根树枝。这是一套非常复杂的移动方式,需要事先对后续的一连串动作进行规划,否则大脑是来不及做出反应的,于是祖先们进化出了做计划的能力,即根据以往的经验事先计算出每一个动作最可能导致的结果,这就为想象力和抽象思维能力的出现奠定了基础。很多进化生物学家们都认为,这是从猿到人的关键一步。
可惜好景不长,气候变化导致非洲森林大面积衰退,我们的祖先不得不从树上下来,在草原上开始新的生活。环境的变化迫使祖先们做出了许多改变,其中最显著的变化就是直立行走。计算表明,直立行走虽然速度较慢,但其能量使用效率却要比四足行走高很多,更适合长距离跋涉。为了提高长时间行走过程中的散热效率,祖先们逐渐褪去了毛发,好在直立的姿势有助于减少暴露在阳光下的皮肤表面积,只要在头顶保留一丛毛发就可以了,所以人类的另一个别名就是裸猿(Naked Ape)。
人类祖先选择直立行走的初衷很可能只是为了省力,但这一改变却带来了两个意想不到的后果:第一是扩大了祖先们的视野,于是大脑从环境中获取的信息量也随之成倍增加,对大脑处理信息的能力提出了更高的要求;第二,直立行走解放了上肢,正好可以腾出手来制造工具,并最终导致我们的祖先和黑猩猩的祖先分道扬镳,各自走上了一条完全不同的进化之路。
在这个变化过程中,一种名为CMAH的基因很可能起到了关键作用。2018年9月11日出版的《英国皇家学会学报B卷》(Proceedings of the Royal Society B)刊登了一篇论文,指出人类的CMAH基因在大约200万~300万年前发生了断裂,导致人类肌肉中微细血管的数量大大增加,肌肉细胞利用氧气的效率也比黑猩猩提高了很多。这个差异,再加上直立行走,终于把人类变成了非洲大草原上的长跑健将,而黑猩猩直到今天仍然在树林里爬行。
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《三联生活周刊》资深主笔
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