人类的创造力如何起源

（加拿大）普林格尔

①科学家一直认为直到4万年前，早期人类才开始突破自身一成不变的思维定势。但近年的考古发现，早在20万年前，人类的创造力便崭露头角了。不过，不是进化中突发，而是经过“细水长流”般的累积才得以出现的。

②长期以来，考古学家都认为，使用符号如语言是现代人认知能力的最重要指标，也是人之所以为人的标志。但近来，研究人员开始在考古记录中寻找其他现代行为的来源。

③20世纪90年代开始，威特沃特斯兰德大学考古学家沃德利发掘西布度洞穴并进行了研究。其报告显示，西布度穴居人于7.7万年前便开始从木本植物中选择树叶制作寝具；树叶出自一种具有天然防虫效果的树，可以驱防那些目前携带致命疾病的蚊子。研究人员在南非其他地区发现，距今10万年至7.2万年前，居住在布隆伯斯洞的原始人能制作用于裁剪兽皮衣服的骨锥。这些用具和工具十分简陋，“但在一个仅由自然物质所组成的世界里，想象新事物及将其付诸实现的能力便几乎成了魔法。”这是创造力起源的历史视角。

④虽然早期人类的创造力令人印象深刻，但我们的远祖与现代人在创新的广度和深度上仍存在巨大差异。到底是怎样的原因使我们这一种群从远祖之中脱颖而出呢？这是探究创造力起源的另一维度。

⑤物竞天择促使人类形成更大的脑。就脑容量而言，更新期灵长类动物的平均脑容量是450cm3，与黑猩猩相仿；160万年前的直立人约930cm3；而10万年前的现代人为1330cm3。在这样的脑容量下，估计有千亿神经元在处理信息，在约长1.65万千米的有髓神经纤维中传递，穿过1.5×1014个突触。

⑥加利福尼亚大学的体质人类学家赛门德费瑞通过检测现代人、黑猩猩的前额皮质发现，其中有几个主要分区在人科进化过程中经历过重新改组。如现代人的额及前额叶皮层（负责实施计划与组织感觉输入的部分）在容积上几乎是黑猩猩的两倍。并且，此区域神经元间的水平空间增大约50%，给了轴突和树突更多空间。“这意味着大脑能有更复杂深远的联结，可以处理神经元间更为错综复杂的交流。”

⑦认知科学家嘉宝认为，当代那些极富创造力的人群，都是优秀的幻想者，总会通过以往的某个记忆或想法自然地联想出解决问题的方案。这种联想有助于触类旁通，并导致创新思维的突破。且更大容量的大脑意味着更优秀的自然联想力；拥有数十亿并且空间宽阔的神经元的前额叶皮层可以处理更多刺激，有更多神经元可以参与特殊片段的处理，拥有更细致的记忆，探索更多潜在刺激间的联接。目前，嘉宝正通过计算机模拟大脑是如何在分析与联想模式之间进行切换，并最终帮助人类走出认知萌发期，学会从新角度看待事物，从而让大脑产生创造力。“仅仅拥有更多神经元是不够的”，“人必须将大脑灰质的用途发挥到极致。”

⑧大约在10万年前左右，我们祖先的思维就已经犹如一个干燥的火绒盒，等待着合适的社会环境将其点燃。苏黎世大学的克里斯托夫发现，在一个行军蚁窝旁，一只雌猩猩拾起一根细枝，将其一端插入松软的土中，挡住巢穴入口，等待兵蚁出来。当蚁群爬满细枝10厘米长度时，她便将细枝拔出，熟练地将上面的蚂蚁吃掉。黑猩猩会使用简单的工具，但不能将知识上升为先进科技，也不会在使用工具的基础上加以提高，如制作新的工具。而现代人每天都在汲取他人的思想、经验，并加入自己的创新，直到获得一个全新、复杂的事物。比如说，没有一个人能掌握便携式电脑中所有的复杂科技，这些科技成果来自好几代发明者的才思积累。人类学家将这种技术的积累称为“文化棘轮效应”。它首先要求人们将知识代代相传，直到有人能想到改进方法。伦敦动物行为学家刘易斯•迪安通过研究揭示了为什么人类有创造力而黑猩猩却没有：拥有认知能力，故我们的祖先能轻而易举地将知识传递给别人。

⑨不止如此，伦敦大学进化遗传学家马克•托马斯，从4万年前生活于欧洲的晚期智人达到创新高峰这个事实得出结论，采猎群体的规模越大，孕育出新科技的可能性就越大。在大群体内，越是经常与他人接触的人，越有可能学到新发明。伦敦大学考古学家考沃德研究2012年考古发现，认为由于大约7.1万年前南非由人口密度增长而带来了技术复兴，并得出结论“像病毒一样，文化创新需要特定的社会环境加以推动”。这是创造力产生更为重要的原因。

“透明”的历史

    ①在西方，人们常常把玻璃说成是上帝赐予人类的最佳礼物。艺术家们利用它晶莹透亮，冷峻而坚固同时具有折光反射的特点，通过艺术创作让玻璃达到变幻莫测、令人难以预想的艺术效果。而设计师和工程师们则将它广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。

    ②玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得。公元前3500年前，由古埃及人首先发明了玻璃，他们用它来制作首饰，并揉捏成特别小的玻璃瓶。到了公元前1000年，古埃及人就掌握了玻璃吹制的工艺，能吹制出多种形状的玻璃制品。为了纪念古埃及人的这一发明，现代许多水晶玻璃作品上都绘有埃及人的头像以及古罗马人和埃及人作战的图案。

    ③中国出土并经过科学检测的最早期的玻璃，是从新疆拜城克孜尔墓地出土的一批西周至春秋时期（公元前1100-800年）的古玻璃，其化学成分接近古代美索不达米亚玻璃，但其成分却有所区别，是富有明显当地特色的含碱钙硅酸盐玻璃，属于当地制造。

    ④公元1世纪，罗马成为玻璃制造业的中心。罗马帝国的玻璃工艺有吹制、吹模、切割、雕刻、镌刻、缠丝、镀金等。不过，直到公元12世纪，才出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。此后崛起的威尼斯成了西方世界的玻璃制造中心。随着工业革命的蓬勃发展，玻璃生产技术得到了改进。威尼斯玻璃生产的鼎盛时期是15世纪到16世纪，产品几乎独占欧洲市场。16世纪以后，开始有玻璃工匠分散到欧洲各地，玻璃制造技术也逐渐传播开来。

    ⑤终于，欧洲的玻璃工业开始迅速发展。法国用铸造法生产大面积的玻璃镜和平板玻璃。英国人发明了两项最重要的技术：一是铅玻璃；二是熔化技术的革新。此外，瑞士还发明用搅拌法制造光学玻璃，为熔制高均匀度的玻璃开创了新途径。自此，玻璃成为了日常物品。

    ⑥玻璃的大批量生产，为人们提供了显微镜、望远镜、气压计、温度计、真空瓶等多种科学仪器，由此推动了人们对自然及物质世界的探求。它令西方文明阐释世界的方法由听觉模式转为了视觉模式。

    ⑦到了18世纪后期，产业革命对玻璃制造业的发展起了极大的推动作用，这一时期发明的技术有路布兰制碱法，还有氨碱制造纯碱，使过去依靠天然碱和烧木制灰法的状态得到彻底的改变。

    ⑧20世纪50年代末，英国人阿拉斯泰尔·皮尔金顿爵士开始倡导以革命性的浮法工艺生产玻璃，今天超过90%的平板玻璃使用浮法工艺生产。此外，超现实主义者们关于透明建筑的梦想也终于在20世纪变成了现实。

DNA硬盘

    ①DNA是生物的基因信息，可以长久有效地记载生物的各种信息数据和图谱，这已经不再是神秘的东西了。可是，把人类文明的数据存入“DNA硬盘”，并且保存长达千年之久，不啻为石破天惊的奇闻。

    ②最近瑞士联邦理工学院的一群研究人员经过研究发现，所有的人类文明成果数据，都完全可以写入DNA生物基因信息中，并将其储存千年之久。

    ③这项研究的动因，源自一个并非杞人忧天的“黑色幽默”。2011年的某天，瑞士联邦理工学院的教授格瑞斯跟同事们聊天，有人开玩笑说，一旦某一天，人类从地球上消失了，那全人类几千年来所有自然科学和人文科学研究成果的资料数据，会不会随着人类的灭亡而灰飞烟灭？有的人则不以为然，因为服务器、硬盘、闪存、磁盘等很多数据保存工具，它们不会像人类一样消亡，它们记载这些数据，完全可以留待新新人类去发掘。

    ④格瑞斯教授听完大家的笑谈：并没有感觉这只是一个黑色幽默，而是认为这是一个非常严肃的科学命题。服务器、硬盘、闪存、磁盘等数据保存工具，是可以将数据保存一段时间，但这些数据保存工具，最终还会像传统的纸质书籍一样降解，无法长久保存人类数千年的文明。

    ⑤那么，有没有一种方法可以长久保存这些数据呢？于是，他组织了一个研究团队，开始研究这个课题。受到生物DNA基因信息图谱的启发，他们把将数据写入生物基因信息作为主攻方向。

    ⑥经过研究，他们发现1克DNA理论上携带有455艾字节（Exabyte，EB）的数据。1EB等于10亿GB，而1000EB等于1ZB。云计算公司EMC估计.2011年全球数据总额也只有1.8ZB，这意味着只需要4克（—勺子左右）DNA．就能记录从柏拉图到莎士比亚的名作，还可以延展到碧昂丝的最新专辑等所有作品。一人类几千年的文明成果数据，有了DNA硬盘保存，是完全不成问题的。

    ⑦可是随着研究的深入，格瑞斯和同伴们发现，DNA也会对周围的环境产生反应，在室温下也会逐渐降解。针对这个问题，他们又天马行空，异想天开的集思广益，认为如果把DNA数据硬盘做成化石来保存，这个问题就迎刃而解。而现今最类似于化石的矿物就是石英。于是他们将石英做成壳子，这种壳子的结构组成类似于玻璃，与骨骼化石几乎相同，把DNA样本放在石英做成的壳子中，达到了比较完美的效果。

    ⑧把人类文明的数据存入DNA硬盘，由头源自幽默，结局石破天惊。瑞士联邦理工学院格瑞斯教授等科学家，创造了人类文明数据保存与传承的神话。

（选自《知识窗》2015第5期）

有一个故事，叫乌镇

    ①几千年的中国，风尘仆仆地走来，在杭嘉湖平原一处小桥流水人家美美地歌了一宿，留下段美丽的故事。故事的名字，叫乌镇。

    ②乌镇美，美在水。一条河从春秋时期流来，南北贯穿乌镇。河的本名叫车溪，今天的名字叫市河，两条支流分别叫西市河、东市可。京杭大运河流近乌镇，分出一支从镇的西北角注入，一直往前走是河，略一分神就成了港，稍一驻脚便成了湖，七拐八弯就织成了水网。乌镇宛在水中央。

    ③乌镇备东南之形胜，具吴越之风韵，依水建街、傍水设市；西棚大街随水而形，汉水而生，家家是临河阁楼，户户有汲水晓窗。碧水清荡，似有鱼儿在游，看得见的是各种绿，软泥上有青荇在招摇，望不见的是水乡的根。鸟瞰乌镇，房屋林林总总、挤挤密密，老街高高低低、曲曲折折，满眼是紧凑与生动，像茂密的藤萝做自然的舒卷。

    ④西市河宽不过20米，鸡犬之声相闻。隔河人家，轻唤一声儿，对岸便探出头来回应。石板路一走到底，像漫长的老胶卷，每一格都是故事。墙根躺三两排木椅，支三两根木柱，下八九级石阶，便有渡船荡着波儿在候着。河埠系舟，水畔勒马，到处有码头，随地是水口，出门便上船，起岸就进店，乌镇人随时可以出发，哪里都能生根。船工或者船娘慈善地坐着或者蹲着，不招徕你，只等你的借问，或者谦和地纠正你，这不叫乌篷船，乌镇不是一切都姓乌。独自坐在平顶的摇橹船里，什么都可以想，什么都可以不想，让绿波拍打你的心波，轻轻荡。乌镇是一个可以发呆的地方，直到你呆若木鸡，凝成一幅壁上画、岸边图、水中景。水乡乌镇，是温润的江南玉，任由风雨刻刀精心地雕、细细地磨，在流水时光里淡淡地沁养。

    ⑤桥是乌镇的书签，乌镇是桥的故乡。世上没有两片相同的树叶，乌镇没有两座一样的桥。乌镇的桥始建于南宋，今天已有70多座。单孔桥、三孔桥、石拱桥，造型不一，各成风景。或庄严持重，结结实实，披一身斑驳的绿苔；或纵身跃然，寥寥几笔，如国画里一勾灵巧的飞白；或朴素平坦，简简单单，像老农民的汗巾，随意搁在河腰上。通安桥，万兴桥，如意桥，迁善桥，咸宁桥，平安桥，延嗣桥……寓示乌镇人价值观的桥名，读得你慈眉善目，佛心满满。

    ⑥倚桥顾盼，凭栏张望，一秒钟的邂逅，一百年的守候。中国的爱情多与桥有关，断桥、鹊桥、廊桥……桥乡乌镇该是有故事的地方。桃红李白青石条，斜风细雨青石桥，乌镇是青色的雨巷里行走的江南女子，着一袭蓝印花布旗袍，撑一柄青伞，最是那一低头的温柔，把个袅袅娜娜留在空空蒙蒙的画里。软软的风，牵起江南的衣角，分分钟在等。画外音，是人间四月天在轻轻地吟。

    ⑦古朴是乌镇的底色，灵动是乌镇的天性。遍地茶馆酒肆，满街客栈商铺，可以接南北客，谈东西事，聊古今天，每一句都那么妥贴。从从容容，低低缓缓，乌镇的日子散淡而恬静。

    ⑧乌镇是天界馈赠一幅水墨画，飘落在江南的一隅，让你流连忘返，只想卷起带走。

    ⑨历史是最好的美容师，时间是最好的泥瓦匠，窘迫的步履焦躁的心，紧巴巴的念想皱巴巴的情，来乌镇一憩，这里能修复一切。

（选自《人民目报》有删改）

    ①按照科学定义，桥是一种架空的人造通道，是人类战胜自然、改造自然的一大创举。《说文解字》里说：“果，以木跨水，今之桥也。”木桥应是最早的桥梁形式之一，由跨河过江而引延到架于悬涯峭壁、楼阁宫殿，乃至城市空间的栈桥、天桥、高架桥等。

    ②中国自古有“桥的国度”之美誉。史料记载，商周时就有了浮桥；战国时出现了排柱式木桥、伸臂式木桥；南北朝时有木石混合的桥；隋唐时出现形式多样的石拱桥，如隋朝李春设计建造的赵州桥，历经多次强烈地震、战争和自然灾害等，途-千五百年而不毁；宋时造桥技术突飞猛进，出现了各式各样新式桥梁，如名画《清明上河图》里雄跨汴河、极富美感的虹桥等，成为经典；明清时期西南地区还出现了藤桥、索桥等，如建于清康照44年（公元1705年）横跨大渡河的泸定桥，就是由13根铁链构成的铁索桥。

    ③桥作为实用与艺术的融合体，如果桥的平直、索桥的凌空、浮桥的韵味、拱桥的涵形等，无不显示出工程与艺术结合的精妙风采。英国科技史家李约瑟说：“没有中国桥是欠美的，并且有很多是特出色的美。”

    ④许多古桥还蕴涵着丰富的历史文化信息，让工程技术与人文精神交相辉映，独具特色：长安灞桥的柳丝、扬州二十四桥的月光、苏州枫桥的钟声、西湖断桥的邂逅，还有钱塘江大桥下的怒涛、卢沟桥边的枪声，或寄寓一个美丽梦想，或承载一段历史伤痛，平添了一份别样的情怀。

    ⑤现代科技飞速发展，桥梁建筑技术日臻完善。桥莱不只建在河江之上，早已延伸到大海上、平原上、高山之间，桥路相连，桥隧相通，跨越更大的空间，连接更远的世界，创造出一个个伟大的工程奇迹，演绎一串串精彩的桥果故事。如杭州湾跨海大桥征服了举世著名的钱塘江大潮；丹昆特大桥长达165千米多，成为世界上最长的高铁桥；而港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，长达55千米，桥、岛、隧结合，成千上百的技术人员连续攻克了“五大制约性难题”，共同完成了这一“不可能完成的任务”。

    ⑥一座桥，一个传奇，是非凡的人间奇迹!一座桥，一段历史，折射出新时代的精神风貌，也成为了创新文化的显来标识！

（选自《科学24小时》2017年12期有改动）

自给自足的人体生物能发电

    ①随着煤炭、石油等资源的日趋枯竭，环境恶化日趋严重，一些科学家为了开发更多的新能源，已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域，利用人体生物能发电现已初见成效。

    ②人体中存在着一些化学物质，它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中，葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来。若稍加利用，这种能量就可以转化为电能。根据这一原理，科学家开始了人体生物电池的研究。

    ③据专家介绍 ， 人体生物电池的电极是由两根长2厘米、直径约1/7000纳米的碳纤维制成，在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物，此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶。聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路，而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作，这很接近人体血液的温度和酸碱度。它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。

    ④人体生物能发电还有其他形式。当一个人坐着或站立时，就会持续产生重力势能。此时，若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所，外面是一排踏板。当行人从踏板上走过时，体重压在踏板上，使与踏板相连的摇杆向另一个方向运动，从而带动中心轴旋转，启动与之相连的发电机。

    ⑤除此以外，人体生物能中的热能也可被利用。人每天都要散发大量的热能，而且是通过辐射传播出去。一般一个50千克重的成年人一昼夜所散发的热量约为2500千卡。利用人体的热能制成的温差电池，可以将人体的热能转换成电能。这种温差电池做得很精致，只要放在衣服口袋里就能工作。它可以起到电源的作用，给助听器、袖珍电视机、微型发电机等供电，可谓是自己发电自己使用。

    ⑥人体能源可以说取之不尽，用之不竭，而且没有污染。如此神奇的能源是我们每个人都具有的，充分利用它，便会为我们的社会节约更多的能源，希望这种新型的能源会越来越多地造福于人类。