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伟大创意的诞生：创新自然史 从小鸡孵化器、婴儿恒温箱到育婴器
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在19世纪70年代后期，妇产科医生斯蒂芬·塔尼（Stephane Tarnier）在繁忙的工作之后，给自己放了一天假。他在位于市区的巴黎妇产科医院（Maternité de Paris）工作。这家医院主要为城市里的贫困妇女们提供住院治疗。那天，他去巴黎动物园散步。这家动物园位于著名的巴黎植物园（Jardin des Plantes）内。当塔尼漫无目的地行走在大象和其他爬行动物居住的动物园内时，他偶然发现了一些小鸡孵化器。看着那些刚刚孵出的小鸡在孵化器温暖适宜的环境中蹦蹦跳跳，他的脑海里突然跳出了一个创意。那天之后不久，他就聘用了动物园里的家禽养殖员奥迪尔·马丁（Odile Martin），让他帮助制造一个类似于小鸡孵化器的设备，用于为刚出生的婴儿提供相似的保护。
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根据现代的统计标准，在19世纪末期，新生婴儿的死亡率高得惊人。这一点，即使是巴黎这样的国际大都市也不能幸免。5个婴儿中就会有一个在学爬行前就不幸夭折了。那些早产且体重不足的婴儿，死亡率则更高。塔尼清楚一点，那就是温度的控制对于这些婴儿的生存是极其重要的，他也知道法国的医疗机构对于统计数字有根深蒂固的依赖性。因此当塔尼研制的婴儿恒温箱在其工作的妇产科医院投入使用后，新生儿就在由热水瓶提供温度支持的恒温箱里得到了保护。他立即开始了一项数据调查，调查的对象包括500名使用过该装置的新生儿。调查结果让巴黎各家医疗机构和组织大吃一惊。体重过轻的新生儿，66%在出生后几周内就不幸夭折。但这些婴儿如果使用了塔尼研发的恒温箱，其死亡率则降低为38%。只要为早产的新生儿提供像小鸡孵化器一样的保护，就能大幅度地降低死亡率。
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在斯蒂芬·塔尼研发出婴儿恒温箱之前，类似的研究尝试已经出现过几次。而在他与奥迪尔·马丁共同研制出这项小发明后的几十年里，各种新的改进又不断出现。斯蒂芬·塔尼为婴儿恒温箱的使用情况做的统计调查对这一设备的普及起到了极大的推动作用。在几年的时间里，巴黎市政委员会就明文规定，要求巴黎所有的妇产科医院都配备婴儿恒温箱。在1986年的柏林展览会上，一位名叫亚历山大·莱昂（Alexandre Lion）的雄心勃勃的企业家，在展会上展出了一系列的婴儿恒温箱，其中一些恒温箱还现场演示了婴儿生活的真实情景。莱昂展出的恒温箱德语名是“Kinderbrutenstalt”，意思为“婴儿孵化器”。自此后，关于婴儿恒温箱新产品的展出就不断出现，这种现象一直延续到20世纪（直到20世纪40年代，康尼岛公司［Coney Island］还在展出婴儿恒温箱产品）。现代的婴儿恒温箱中配备了氧气辅助和其他先进的功能，在第二次世界大战以后，成为美国每家医院的标准配置之一，从而使1950—1998年间的婴儿死亡率降低了75%。如果只根据一项医疗发明能为人类提供的健康寿命期来作比较，由于婴儿恒温箱是在人的生命之初提供治疗，那么这项发明对于公众的建康有巨大的保护作用，超过了20世纪其他任何一项发明。放射治疗和安插双导管或许能让人多保住10年或20年的生命，但婴儿恒温箱却因为挽救了婴儿的生命而给他带来一个完整的人生。
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然而，发展中国家的婴儿死亡率依旧居高不下，令人担忧。在欧洲和美国，每1 000个初生婴儿中只有10个会不幸夭折，但在利比里亚和埃塞俄比亚等发展中国家，每1 000个初生婴儿中会有100多个死亡。这些死亡的婴儿一般为早产儿。如果使用婴儿恒温箱，这些婴儿中的大多数都可以幸运地存活下来。但现代的婴儿恒温箱是一个非常复杂的设备，其售价也不便宜。美国医院使用的一台标准化婴儿恒温箱的售价约为4万美元。从根本上来说，售价高并非是一个不能攻克的难题。难点在于复杂的设备一般都会出故障，这时就要有技术人员去修理，更换新的配件。2005年，即印度洋海啸发生后的第二年，一些国际救助组织捐给印度尼西亚的米拉务市（Meulaboh）8台婴儿恒温箱。但在2008年末，当麻省理工学院教授蒂莫西·普莱斯蒂洛（Timothy Prestero）去这家医院访问时，8台恒温箱全部因故障而停止使用，原因是当地的用电功率常常波动，电压不稳且热带湿度较高，而医院的工作人员们又看不懂恒温箱的英文维修手册。这8台恒温箱的故事就是一个典型的例子。很多案例表明，在捐赠给发展中国家的各项技术设备中，大约95%会在前5年因为故障而无法再投入使用。
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普莱斯蒂洛本人对这些无法使用的婴儿恒温箱有极浓厚的兴趣。他建立的DtM（Design that Matters）是一家非营利性社会组织。他们发现同一种技术设备在欧洲与美国等发达国家的使用状况与在发展中国家是完全不同的。普莱斯蒂洛和他的DtM研究人员几年来一直致力于为发展中国家研发一种新的简易婴儿恒温箱，这种新设备不仅应当更加可靠，还应当造价便宜；不仅要求设备能运作，还要求一旦出现故障，该设备不会完全瘫痪，稍加修理就可以再次投入使用。由于发展中国家不能提供足够的修理配件和维护技术人员，因此，普莱斯蒂洛和他的团队要研发新的婴儿恒温箱就需要在当地取材，这样才能确保配件的供应。最初想到这个好创意的人是一名波士顿的医生，名为乔纳森·罗森（Jonathan Rosen）。他通过观察发现，任何一个发展中国家的小城镇都能确保汽车的维修和护理。在这些城镇里，就算缺少空调、笔记本电脑或有线电视，也都能确保汽车在公路上行驶。于是，罗森向普莱斯蒂洛提议：“可不可以用汽车的零部件来改良出一种新的简易式婴儿恒温箱呢？”
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在罗森提出他的创意三年后，DtM团队首创了一种新的设备原型，取名“育婴器”（NeoNurture）。从设备呈流线型的外部观察，它和现代的婴儿恒温箱一样，但其内部则是利用汽车的部件来制造的。育婴器由旧车头前聚光灯提供主要供暖；仪表盘的风扇用来保持空气流通，循环空气；车门蜂鸣器用作报警系统，在供暖系统出现问题时提醒护理人员；其动力来源于标准的摩托车电瓶，或者一个改良的雪茄打火机。利用汽车零部件生产育婴器具有双重优势，不仅可以直接利用当地供货充足的零件，同时也受益于当地汽车修理工的技能。正如罗森经常提到的，那些配件都能轻易地在发展中国家获得。维修这种新型育婴器的人可以不必是受过训练的医疗设备技术人员，甚至根本不用去阅读维修手册，他只要会换一个出故障的车头聚光灯，便能轻松地胜任育婴器的维修和护理。
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好创意就像“育婴器”。不可避免地，这两者都受到周边可供利用的材料和技能的限制。按照普遍的趋势，人们通常会把颠覆式创新的产生过程浪漫化，想象一个个伟大的创意超越环境的限制，横空出世，天才的眼睛会从一些旧思想和僵化的传统中发现一些全新的创意。但实际上，新创意更像是一个个想法的拼接物，它们都是由思想的碎块拼组而成的。我们继承了前人提出的一些旧点子，也会在偶然之间闪现一些其他的想法，于是我们把两者加工、组合成一些新想法的形状。我们喜欢把好创意想象成价值4万美元的婴儿恒温箱，从工厂制造完成并漂洋过海运到彼岸，但实际上，它却是利用那些恰巧在车库里闲置的零部件拼接而成的。
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让创新的边界无限扩展
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2002年，美国古生物学家斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）逝世。他有一个并不常见的收藏爱好。他生前喜爱去各个发展中国家旅行，并去到基多（Quito）、内罗毕（Nairobi）和德里（Delhi）等城市的户外市场，去采购一些鞋子进行收藏。那些鞋子多数是用回收的汽车轮胎生产的凉鞋。如果从时尚的角度思考这个现象，那可能意义不大，但古尔德却把那些汽车轮胎做成的鞋子看作人类独创性的证明。自然界的发明创新同样也得依靠现存的零部件。自然界的进化与发展要依靠可用的资源，要将那些资源进行拼接、组合，从而产生新的功能。法国生物学家弗朗索瓦·雅各布（François Jacob）在定义“进化”这一术语时，引用了这一比喻，认为进化的角色定位更像是一个“喜欢捣鼓小器具、小发明的人”，而非一个工程师。我们人类的身体也是一种拼图式的成品，都是由一些旧的部件连接、拼组后“推陈出新”而成。古尔德曾在书中写道：“轮胎变凉鞋的创新原理的适用性非常广泛，因此，自然界可以像最聪明的人一样具有创造力，可以做到像他一样去琢磨内罗毕市的废物堆积场具备何种可供用于新发明的潜力，结果是无论任何时候，奇异和不可预测的创新都有可能产生。”
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这一创新过程的踪影在生命形式的最初就已经有迹可寻。生命的起源目前在科学界尚无一致看法。一部分人坚持认为生命的起源与海底火山有关，它可能产生于火山口的一些滚烫的金属热液。另一部分人则认为生命起源于大海之中。还有一部分人认为生命起源于一个“波浪翻滚的池塘”，这一观点与达尔文对生命起源的解释一致。还有很多著名的科学家则认为，生命的起源与从外太空掉入地球的流星有关。各种看法一直百花齐放地存在于生命起源理论的争论中，却达不成最终的一致。幸运的是，一门新兴学科前生命化学（Prebiotic）的出现，探明了在生命形式存在于地球前，空气的成分和特点是什么。在地球上不存在任何生命的时候，遍布着一些最基础的分子：氨、甲烷、水、二氧化碳、各种氨基酸，以及其他简单的有机化合物。在“原始汤”（Primordital Soup）里，这些分子之间可以产生一些有限的变形与发展，比如：甲烷和氧气重新组合，以形成甲醛和水。
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试想这样一种情景，那些最早存在的原始分子们，随意地进行简单的碰撞（或者因为一次适时的闪电袭击，导致这些分子们慢慢地移动），这样一来就具备产生一些新化学组合物的可能性。假设你来扮演上帝的角色，当你命令那些基本化合物生成之后，你最终就能看到一些生命最初的“部件”出现在地球上，比如，形成细胞边界的蛋白质和对DNA生成最重要的糖分子等，但却无法立刻命令化学反应去生成蚊子、向日葵和人的大脑。甲醛是最基础的化合物，因为它可以从“原始汤”中的分子反应中生成。在生命起源于地球之前，可以最终生成向日葵的原子也已经存在了。但在当时的环境中，向日葵却不可能直接从“原始汤”中瞬间“破汤”而出，因为只有一系列层层递进的连锁式创新变化在地球上发生后，向日葵的出现才成为可能。而这些创新变化的出现则需要几十亿年的时间，其中包括：能捕捉太阳能量的叶绿体、帮助植物流通能量的维管组织、将能够生成向日葵下一代的相关基因指令传递给下一代的DNA分子。
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科学家斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman）为刚才提到的那些、能直接在“原始汤”中反应生成的化合物，取了一个意义丰富的名字：相邻可能（ adjacent possible）。这个新造的名称同时界定了事物变化与创新的有限性和可能性。在前生命化学研究的这个案例中，创新的临界可能是指那些能在“原始汤”中直接进行的分子反应。之前提到的蚊子、向日葵、人的大脑则在相邻可能的范围之外。相邻可能是一种隐约可见的未来，在当前的事物与环境边缘若隐若现，也是一种事物发展变化的地图，图上已标注了当前事物可以变化和发展的各条线路。但这种可能性的空间却并非可以无限扩展，或者说，并非是一个完全自由的游戏场所。在“原始汤”中可以产生的最初级反应是数量巨大的，但却也是有限的。当代生物圈里的大部分物质都是在“原始汤”的相邻可能之外的，并不能直接生成。相邻可能告诉我们：世界随时可能发生各种变化，但只有某些特定变化可以真正发生。
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相邻可能有一种奇异的美，因为一旦对它的边界进行新的探索，之前的边界就会重新扩展。新的组合变化为另一些变化，提供了进入可能空间的钥匙。就好像是一座施了魔法的房子，你每打开一扇门，都会发现一些新的、别有洞天式的美景。最初，你来到一个有四扇门的房间，每一扇门都通往一个新的房间，每个房间都是你之前没有踏足过的。这最近的四个房间可以比作“相邻可能”。然后，当你打开了其中任何一扇门，你便来到了另一个新的房间。这个房间的另三扇门又通往了三个不同的新房间，并且这三个新房间在你推开最初的一扇门之前，即你站在起点时是完全不可能靠近的。如果你不停地推开眼前的新门，最终你就可以走遍一座宫殿。
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脂肪酸会自动生成具有以双分子层为边界的球状物，非常类似于在现代定义中，可以界定细胞边界的细胞膜。一旦脂肪酸化合生成那些具有边界的球状物质，一系列相邻可能就渐次出现了。因为那些具有边界作用的分子把球状物质的内部与外部进行了界定。这种界定对于细胞的生成具有关键性的作用。一旦分出了“内部”，则可以在内部放入各种物质，比如营养物、细胞器和遗传密码等。一些体积较小的分子则可以穿过那层界定边界的“细胞膜”，并与其他的分子进行化学反应，生成新的分子。因为这些新分子的体积较大，于是无法再穿过之前的“细胞膜”回到“原始细胞”内部。当最初存在的脂肪酸自动化合生成了那些双分子层的“细胞膜”后，一些新的相邻可能之门就打开了，从而出现了基于核苷酸的遗传密码，以及所有现代生物细胞都具有的、最原始的“居民”——叶绿体和线粒体。
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在生命的进化过程中，同样的变化过程重复了无数次。实际上，可以把生命的进化看成是一条不断地开发和探索新的相邻可能的道路。比如，当一种叫迅猛龙的恐龙进化出了一种新骨头——新月形腕骨（这种骨头的形状像一轮半弯的新月）后，它们便能更加灵活地旋转腕关节。简而言之，这种新骨头的出现不仅让恐龙在捕食其他动物时更加迅速，还打开了新的相邻可能之门，并最终促成了在几百万年以后将进化出现的动物的翅膀，让有翅膀的动物们可以在空中飞行。当我们的祖先进化出了大拇指以后，一些新的相邻可能就出现了。这些可能性在人类文化的发展史上具有重大的意义：可以发明一些精巧的劳动工具和武器，并灵活地使用它们。
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在我看来，考夫曼提出的“相邻可能”这一说法中，有一点具有非常重大的意义。它揭示了在自然界进化系统与人类创新发展道路上具有的连续统一性。他引入这一概念的一部分原因在于，揭示出一种事物发展变化的不变规律，且这一规律不仅适用于自然界，同时也适用于人类社会的发展过程。根据这一规律，相邻可能被不断地、持续地、渐次地无限扩展。他曾在书中写道：“在过去的48亿年里，很明显，有一些事情发生了。实际上，生物圈在不断扩大。可以说，生物圈里的相邻可能在持续地增加和拓宽。较为有趣的一点是，这种推断很显然是正确的，但却从来没有人清楚地表述过这一点。关于这种创新可能的扩展也从来没有进行过相关的理论研究。”
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40亿年前，一个碳原子可能撞见几百种分子构型。但在今天，同一个碳原子，虽然其原子特性没有一丝改变，却能参与更多的化学变化过程。比如，那些可以最终生成抹香鲸、巨大的红木或H1N1病毒的化学变化。此外，在大量的，或者可以说无限量的，以碳为基础的生命体（这些生命体出现在“原始汤”的相邻可能之外）的进化过程中，碳原子的身影都随处可见。值得一提的是，人造的也在刚提及的这些之内，在无数的人造化合物中，碳原子的作用也不可缺少。比如，世界上任何一种用塑料做成的产品中必定含有碳原子。从中我们可以发现，当那些最初的脂肪酸自发、随意地组合成最初的“细胞膜”以后，相邻可能已经得到了怎样的一种扩展和延伸。
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伟大创意的诞生：创新自然史 [:1701089127]
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独立重复与创新的可能性
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从这一角度来看，生命的进化史和人类社会的文化发展史都可以看作相邻可能在不断延伸与扩展的历史。每一种新的创新出现后，更多相邻可能就又出现了。但是，在一些系统或环境中，要探索新的相邻可能空间则会更容易些。在本书开篇，我们讲到“达尔文的悖论”。要解释那一悖论，需要先解答一个问题：为什么珊瑚礁的生态系统能极大地促进相邻可能得到扩展与延伸？在一个极小的珊瑚礁空间里，生命形式的数量却出奇得大；与之相比，在广阔的大海里，生物多样性却少得可怜。同样，与小镇和农村相比，在大城市里，与商业相关的相邻可能则能得到更快、更深入地开发。
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