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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    人類的創造力在衰退嗎

                    2014-06-22 16:09:49

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                    文/張昱婷  劉思煒


                    14051433年,鄭和帶領龐大的船隊七次遠航,書寫了航海史上輝煌的篇章。船隊中最大的寶船可容納近千人,是當時世界上最大的海船。然而,隨著寶船被拆除,相關造船技術一并消失。此后數百年,中國只能把簡陋得多的船只作為海船。一個世人矚目并有效的知識體系就這樣消失了,簡直讓人難以置信。然而歷史上卻多有這樣的例子。

                    18世紀,考古學家挖掘意大利龐貝古城時,發現了羅馬時代水道系統的遺跡,它比當時人們所使用的水道系統更加復雜精致。關于埃及金字塔仍有許多未解之謎。追溯得更遠一些,南非一處史前遺址的考古發現表明,那兒的人們在距今6萬年前就制造出高度復雜精致的石器,但不知什么原因,后來他們只能制作更加簡單的工具。

                    我們通常把技術的演進看作一條指數曲線:在石器時代早期基本較平坦,隨后急劇上升。但是,人類越來越有創造力,這個想法似乎只是一個幻覺。人類技術演進史并不是一條平滑的曲線,而是由許多前進——后退——重新前進的線段組成。事實上,縱觀人類歷史,相比現今所擁有的,我們失去的創造性成果可能更多。

                     

                    石器時代的創造力被低估

                    迄今發現的最古老的工具是有260萬年歷史的石片,它位于當今的埃塞俄比亞境內。直到大約200萬年后,人類才制造出真正有效的石器工具??雌饋砣祟愒谶@段漫長的歲月中創造力發展非常緩慢。這被歸因為早期人類缺乏足夠的認知能力,不懂得向前人學習,所以每代人不得不從頭開始。

                    一般認為,累積文化的能力使人類與其他靈長目動物區分開。累積文化依賴于兩個關鍵技能:一是社會性學習,它是指把知識傳遞給一個群體的新成員。二是對一個行為的高保真復制,這種復制使得行為及其背景一起被傳遞。一些研究者認為,累積文化直到10萬年前的智人身上才出現,但美國人類學家斯托特對此提出了質疑。

                    斯托特認為,創新要么經深思熟慮而產生,要么來自錯誤復制(類似于生物演化過程中的基因突變),它們會提供一種適應性優勢,更有可能被傳遞。早期人類也許已經擁有了從祖先那兒學習的能力,只是當時創新的空間有限:他們所使用的工具基本能滿足所有需求,不需要做什么改變;由于工具簡單,復制錯誤的可能性也不太高。隨著工具復雜性的增加,創造的潛能也會提升。

                    美國華盛頓州立大學人類學家普萊默也認為,早期人類的創造力也許被低估了。早期人類生活在數十人組成的小群體中,以狩獵和采集為生。受到生存條件的制約,這些小群體整體滅絕的概率可能相當高。當一個群體滅絕,它所有的創造性產物也隨之消失殆盡,有時那也意味著世代之間技術價值的喪失。

                    2010年,普萊默與美國亞利桑那大學的人類學家庫恩合作開發了一個計算機模型,用以描述石器時代具有創造性且能使用工具的人類群體的行為。分析結果表明,如果一段技術創新期之后發生了群體滅絕,這段時期從整體看起來與一個技術停滯期是相同的。

                    如果石器時代的人類有創新能力,為什么找不到多少考古證據呢?這可能與我們考察的時間段有關系。美國圣塔菲研究所的佩羅收集了500份考古樣品,并分析它們如何隨著時間而變化。他發現,相關技術的變化速率受到所考察的時間段影響,在短時期看變化較快,而放在較長的時間段內看比較慢。一個關鍵的原因是:在較短的時間段內存在很多“前進”與“后退”,它們常常在更長的時間段內相互抵消。

                     

                    多種因素阻礙創新

                    普萊默和庫恩的模型暗示,有許多原因可以解釋,為什么有些看起來巧妙的發明不再流行或者消亡了。一個經典的例子出現在塔斯馬尼亞島上。大約12000年前,隨著冰期末期氣溫和海平面的上升,塔斯馬尼亞與澳大利亞大陸分離,居民被孤立于島上??脊抛C據顯示,在陸橋被切斷之前,塔斯馬尼亞人已擁有一系列復雜技術,包括御寒衣物、漁網、長矛和回飛鏢。但當歐洲人1萬年之后到達此地時,這些技術幾乎蕩然無存,當地居民只擁有當時已知的最簡陋的技術。

                    英國倫敦大學學院考古研究所申南認為,人口密度低和知識傳輸網絡脆弱是當地技術退化的主要原因。他指出,在其他地區和年代,還有不同的因素在起作用。例如,市場力量和社會政治因素會決定創新率。富有的精英階層出現之后,手藝精巧的工匠階層才得以逐漸形成。工匠需要經過長時間的訓練,去學習制造精英階層所需的手工制品。在專利制度出現之前,工匠們往往通過組織行會保障專業技能所帶來的利益,并盡可能地保守行業秘密。行會保護了技術性知識,但也縮小了知識傳播的規模,因此,一旦條件發生變化,相關行業容易發生滅絕的危險。

                    一項技術的內在因素也可能決定它的演進。日本武士刀就是一個例子。因為創新成本太高,人們仍沿用幾個世紀前的技術制造武士刀。申南說,成本收益比對技術演進至關重要。某一看起來非常有價值的創新品,可能因為成本問題而消失。相反,有時候一項技術得以立足并且傳播,只是因為創新性的替代方案過于昂貴而已。例如,相比有些鍵盤,用標準鍵盤打字更慢,但它仍壟斷著大多數國家的鍵盤市場。

                    社會輿論也會塑造技術演進的軌跡。在古代,使用新工具或草藥可能會讓你被冠以“巫師”之名。社會輿論會鼓勵人們創新、促進創新成果的應用,也可能導致人們隱藏或抑制創新、阻撓創新成果的傳播。

                     

                    背景知識正在流失

                    現在,人口稀少或傳播網絡脆弱等因素已不復存在,再也不會對創新構成嚴重的威脅。此外,自文字發明以來,我們能夠在頭腦之外儲存知識,并廣泛地進行傳播。但是同時,我們不知不覺地引入了其他一些阻礙因素。

                    梅索迪是英國杜倫大學的進化人類學家,根據他的觀點,過去幾個世紀以來,技術進步(測量指標包括科學出版物和專利數量等)確實一直以指數級加速,但現在出現了減速的跡象。他說,問題在于我們積累了如此多的知識,年輕人相應地花費更多的時間向前輩學習,而用于創新的時間更少。

                    梅索迪在一篇論文中指出,諾貝爾獎獲得者做出令其獲獎的科學發現,或者發明家取得重大發明時的平均年齡,從1900年的32歲升高至2000年的38歲。他還發現,在這100年間,人類總體創新的比例降低了。

                    此外,隨著技術變得越來越復雜,相關的背景知識正在流失。對于很多事情,大多數人都是“知其然而不知其所以然”。例如,制造汽車的工人不需要理解一輛汽車是如何運作的,他們也許僅僅組裝一個部件,或操作流水線上的機器人而已。美國亞利桑那州立大學的人類學家博伊德發現,在經常遭受颶風侵襲的斐濟,當地人對于為什么某些材料更適于抵擋颶風有相當清晰的理解,但對于為什么某些房屋結構有效而其他的無效不甚明了。博伊德說,理解技術的前因后果是非常強大且有益的能力?!氨热?,出于某些原因你不得不面對一個新環境,相比反復試錯,如果你能理解一項技術是如何運作的,你就能更快地適應新環境?!?/font>

                    對于信息流失所帶來的影響一時還難以做出評價。畢竟信息能夠被保存,盡管掌握信息的只有相對少數人,但對于保存信息來說已足夠了。梅索迪希望人們更多地思考,該如何去適應由技術進步所引發的新問題。譬如,為了克服學習周期長這個問題,方法之一是把知識集中化。過去學習主要是個體活動,現在人們更多地通過群體積聚和分享知識。如果我們善于利用群體心智的力量,潛在的益處將源源不斷。

                    把這種適應性嵌入技術演化的模型中,將有助于研究者做出更精確的預測,并識別足以影響某項創新趨于成功或失敗的因素。當然,不是所有因素都處于創新者的控制之下。然而,以更好的洞察力,他們至少能夠把技術消亡的可能性降到最低,盡量避免重演鄭和寶船的悲劇。


                    ——選自《科學畫報》2014年第六期


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