这里是一个粗略的假设性的草图，可以说明这一切在神经生物学上意味着什么。一个创造性过程通常始于一个有意识的想法，即需要完成什么，即使它含混不清、不精确。正如我们前面讲过的那样，一个从未思考过某个主题的人通常不会产生新的想法；即使主观经验告诉我们，有时新的想法会“突然冒出来”，它也只会发生在一个准备好的头脑中。创造性思想的诞生始于由前额叶驱动的过程，它激活了分布于整个后联合皮质（顶叶、颞叶和枕叶）中的、巨大的皮质网络内的某些区域。此时，大脑处于特定任务（“任务正激活”）的额叶超活化状态。在皮质内，被激活的区域可能完全不同；它们并没有被整合到一个单一的强关联的网络中，它们的不同性质造成了这种主观感觉：虽然你对你想要完成的事情有一些模糊的认识，但你并不清楚如何才能做到。但是，在额叶超活化状态中，被激活的这些不同区域将限制稍后出现的精神漫游。我们将网络内被激活的不同位置称为额叶超活化状态的神经锚定点。
额叶功能低下状态中的精神漫游几乎可以“填补空白”。额叶超活化状态下会形成一些神经锚定点，精神漫游首先找到脱节的神经锚定点之间的路径。很显然，在一个拥有小世界特性的网络中，这一步可以更容易地被完成。在额叶超活化状态中，大脑将锚定点标记为一个连通的网络，而在精神漫游中，锚定点之间的路径周围的皮质区域会与锚定点整合在一起。运气好的话，这种整合就能带来针对科学难题或艺术追求的理想解决方案。精神漫游是广泛的皮质区域自发活动的产物，特别是在广泛的联合皮质（顶叶和颞叶）内。与此同时，额叶要么是全局性不活跃（如在睡眠中，在催眠状态或某种游离状态中），要么因为转向了其他事情，而对手头的任务不活跃。有创造力的个人经常提到，他们有过带着突破性想法醒来的经历，而这些想法早先是被忽略的。这可能不是巧合。但是精神漫游要想成功找到解决方案，就必须被引导，并且为了实现这个目的，首先需要在刻意的额叶超活化状态下解决问题。这两个过程的结合才是定向精神漫游。
因为精神漫游不是有意识的刻意努力的产物，所以有创造力的个体几乎意识不到它的存在。在大脑将锚定点标记成一个网络的时候，这个网络内部的大脑激活仍然微弱和短暂，因此，人感觉是在解决方案的“边缘”，但不知道方案是什么。当网络最终形成，并且其内部的激活具有一定的强度和时长时，解决方案就会在大脑中显现出来。“奇妙的创造性火花”处在“边缘”和“清楚知道解决方案”这两种状态之间。这个过程很可能是迭代的，在此期间，大脑批判性地审查额叶不参与的精神漫游产生的许多候选解决方案，再由额叶驱动，有意识地接受或拒绝这些方案。
两个半脑的精神漫游的特征不同，受到其组织差异的制约。在左半脑中，精神漫游由紧密结合的局部区域组成，它们之间的相互作用较少，因此精神漫游很可能会滞留在几个这样的区域内。并且，如果锚定点远离新皮质，则精神漫游不太可能将锚定点连接起来。而右半脑的小世界特性更好，所以右半脑中的精神漫游可能会传播到一个更广阔的区域，在连接网络的远端锚定点方面取得成功的可能性更大。亨利·庞加莱所说的将“从相距甚远的区域中提取的元素”连接起来的能力对创造性过程至关重要。一些优秀的研究者肯定了这个观点。他们的意见值得注意，不是因为他们是“研究创造力的人”，而是因为他们具有本领域中顶尖的创造性思维，正如庞加莱在数学和物理学方面具有顶尖思维一样。22
右半脑更有利于高效的精神漫游，也更有利于连接距离遥远的点，这使它更容易产生这种“奇妙的创造性火花”。这种“火花”不易被察觉，能带来突然受到启示的魔幻般的主观感受。但是，左半脑中组织得更紧密的局部神经通路一旦发育完成，就可以更有效地存储完善的表征。在一个明确的“逻辑结构”出现之前，这个过程具有主观、模糊的组合性质。阿尔伯特·爱因斯坦曾写给法国数学家雅克·阿达马一封非常有创造力的信来讲述创造性过程，这封信反映了这种模糊的组合性质。23
虽然在默认状态下，大脑似乎（而且是欺骗性地）在休息，但正如我们已经知道的那样，默认状态在左半脑更显著（但不只在左半脑才有），这种状态由以前形成的想法和关注点驱动。主要（但不仅仅）在右半脑后皮质中进行的精神漫游会将锚定点连接起来，锚定点也就是在之前的额叶超活化状态中被激活的神经点。这并不一定意味着默认模式网络在这个过程中不起作用。在定向精神漫游中，中央执行网络与默认模式网络之间的相互作用的性质是什么我们还不是特别清楚，但可以肯定的是，中央执行网络推动这一过程中需要努力的环节，由外侧前额叶皮质的超活化状态主导，其成果是标记了神经锚定点。相比之下，在似乎毫不费力的精神漫游中，大脑由默认模式网络接管，外侧前额叶皮质处于额叶功能低下状态。你会想起，在默认模式网络中，额叶的不同部分——眶额和腹内侧区域是活跃的。它们也投射到后联合皮质中，但激活不同的网络，反映了不同的想法和关注点。结果，中央执行网络起作用时，激活了一些神经锚定点，当默认模式网络被激活时，这些神经锚定点就被嵌入了非常不同的神经网络中，于是出现了以前不可能出现的各种连接模式。因此，当中央执行网络不再起作用时，在后皮质中发生的自发过程从外侧前额叶皮质的控制中“解放”出来；现在，默认模式网络开始被激活，产生了轻微刺激。这两个因素结合起来，可能促成“奇妙的创造性火花”和创造性突破。
现在我要给出另一个警告。所有关于半脑特化的讨论都有可能给读者留下这样的印象，即左右半脑是以完全不同的方式被组织起来的。不，不是这样。这里讨论的差异是微妙的，每个半脑都有前面讨论的局部性和小世界特性。但它们的重点略有不同：在左半脑的布线中，局部性更为突出，而在右半脑的布线中，小世界特性表现得更明显。对局部性的强调有利于出现一个具有众多不同邻域的“深度缩进”网络，而对小世界特性的强调有利于出现一个“更浅的”网络，这个网络中的连接步数较少，连通性更好（见图7.5）。使用语义神经网络做出的人类大脑的计算模型已经证明，具有小世界特性的网络能够产生更丰富、更难预测的新奇激活模式——这是新想法产生的神经基础。24赋予左右半脑在布线特性上的这种细微的差异，可能是进化的一个方案，用于协调和增强成功认知的两个基础——生成新解决方案的能力以及保留以前习得的知识的能力。
图7.5 深层连接模式与浅层连接模式
注：（A）深层连接模式在左半脑的皮质中更加清晰，（B）浅层连接模式在右半脑的皮质中更加清晰。
在创造性过程中，刻意的额叶超活化状态和漫游的额叶功能低下状态之间关系复杂。科学史上充满了关于创造性顿悟时刻的著名逸事，它们隐含了两种状态之间的复杂关系：阿基米德在洗澡时发现浮力，或者牛顿看到落下的苹果后发现了重力。如果不是这些伟大的思想家一直在思考这些问题，那么那些时刻都不会发生。阿尔伯特·爱因斯坦在时间上离我们更近，并且有明确记录显示，在顿悟出现之前，他花费了很长时间来系统地思考他的问题。20世纪初，雅克·阿达马找到当时的一些主要物理学家，其中包括爱因斯坦，让他们填写了一个问卷，目的是弄清楚他们的创造性过程的性质。下面是爱因斯坦的回信中的一段。
我亲爱的伙伴：
下面，我将尽我所能地简要回答你的问题。对这些答案，我自己并不满意。你做的工作非常有趣也非常难，如果你觉得有必要，可以问我更多问题，我愿意回答。
（A）写下的文字或说出的语言，似乎对我的思想没有任何作用。对我的思想有用的心理实体似乎是某些标志和或多或少有些清晰的图像，它们可以自行复制和组合。当然，这些元素和相关的逻辑概念之间有一定的联系。同样清楚的是，我的那种模糊的、与这些元素有关的思维游戏，其情感基础是一种愿望，即希望最终获得符合逻辑、相互联系的概念。但是从心理学的角度来看，这种联想游戏似乎是生产性思维的基本特征——在思维的结果与逻辑构造之间产生联系、可以将语言或其他类型的符号传达给他人之前，这种联想游戏就出现了。
（B）对我来说，上面提到的元素是视觉的和与肌肉有关的。只有在第二阶段，当上述联想游戏完全确定时，才能费力寻找传统的词语或其他符号。
（C）根据以上所述，和这些思维元素进行游戏的目的与人们正在寻找的某些逻辑关系类似。
（D）视觉和动力。在词语干预的阶段，对我来说，词语是纯听觉的，但它们只是在第二阶段才能干预思维。
（E）对我来说，你所说的“完全意识”是一种极限情况，永远不可能完全做到。对我来说，这似乎与意识的狭隘性有关。
备注：马克斯·韦特海默教授尝试研究仅仅把可复制的因素联系或结合起来，以理解这些因素之间的区别；我不能判断他的心理学分析在多大程度上触及了问题的本质。
致以友好的问候，
阿尔伯特·爱因斯坦25
创造性过程中的刻意努力与漫游状态的关系是迭代的：刻意努力在漫游状态之前，也在其后面。爱因斯坦感觉他的答案没有捕捉到这个过程的本质，这令人感兴趣，因为他的感觉是“写下的文字或说出的语言，似乎对我的思想没有任何作用”，并且“只有在第二阶段，当上述联想游戏完全确定时，才能费力寻找传统的词语或者其他符号”。这意味着，首先，“创造性火花”与额叶关系不大，并且主要和右半脑有关；其次，“创造性火花”后面跟着的是用象征术语表述的、更有意识的和刻意的构想——这基本上是左半脑的工作。举个鄙人的例子吧，我在莫斯科大学学习时，修了双学位，心理学和数学。我可以将爱因斯坦的这个论述与自己的经验联系起来。我还记得作为一名学生，曾在笔记上写道（并为此惊叹）：一旦一个数学定理被制定出来之后，制定它的心理过程，往往就与证明它的过程没有关系了。
许多具有创造力的人士说，自己有过近乎梦幻般的状态，毫不费力地想出了解决难题的方案，或艺术形象突然浮现于脑海中。但是他们也会说，在那些神奇的时刻来临之前，他们有过艰苦的、专注的努力。在提到精神漫游时，人们常引用的一个例子是化学家奥古斯特·凯库勒的故事：苯的结构图像蛇吞食其尾部一样，这一视觉形象在梦中来到他的脑海中，似乎毫不费力，并且“不需要额叶”。但是，在讲这个故事时，人们很少提到，正是经过了多年的研究，凯库勒才得到了这个启示——他进行了非常多的由额叶驱动的大脑活动。你还会听到这类故事，某人花了一天时间，精神疲惫地攻克一个棘手的问题，第二天早上醒来时，他脑海中出现了解决方案。这些都是创造性过程的两个方面协同作用的表现：一个是有意识的，由额叶驱动；另一个是无意识的，或者至少是意识不清的精神漫游。在具有本质二元性的创造性过程中，额叶驱动的有意识部分与“不需要额叶”的精神漫游交织在一起。试图找出哪一部分比另一部分更重要，只能是徒劳的。顿悟是创造出新事物和重要事物的无与伦比的胜利，它源于两者的协同作用。
爱因斯坦提到了马克斯·韦特海默的工作，这很有意思，而且在某种意义上具有先见之明。韦特海默是格式塔心理学的三位创始人之一（另外两位是科特·考夫卡和沃尔夫冈·柯勒）。不可思议的是，通过本章前面概述的“需要额叶”和“不需要额叶”的过程的组合来形成创造性解决方案的过程，与20世纪初格式塔心理学家的实验非常相似。格式塔心理学家发现，人类的知觉倾向于“把点连起来”：当面前出现沿着一个熟悉形状（一个三角形或一个圆形）的想象中的轮廓排列的一组点时，观察者倾向于在心中把这些不连贯的点连起来，并将它们理解为连续的图像（见图7.6）。
图7.6 格式塔现象的一个例子
注：人们会在心里将这些点连起来：它们被理解为一个三角形。
据说，感知格式塔式环境的是右半脑。几十年来，关于右半脑心理属性的旧的理解并不精确，仅仅是种启发式的隐喻，但它可能预先捕获了创造力的一些重要属性，这些只有在多年后的神经科学发现的帮助下才能被掌握：额叶通过激活广阔和偏远的神经网络中的不同区域来识别不同的点，而不需要额叶的精神漫游将点连接成一个连贯的网络。伟大的音乐家莫扎特写过一封信，在信中他试图讲述自己创作音乐作品的过程。这封信暗示，创造性时刻具有一种类似格式塔的性质，能唤起互相连接的神经网络的融合。在某个时刻，莫扎特并没有在他的想象中听到“连续的乐章……它们是一下子全部出现的”。26
格式塔心理学家的预见令人印象深刻，但并不是独一无二的。现代科学概念或理论早在几十年甚至几个世纪之前就有了一个早期的、模糊的前身，这并不罕见。请记住，我们都站在巨人的肩膀上，社会思想史中的不连续性与连续性密切相关。在古代印度和希腊，早在现代化学诞生之前两千多年，原子理论的前身就已经存在；阿基米德早在两千年前就进行了微积分的早期实践，很久以后，微积分才被合并为一个发达的数学分支；如果弗洛伊德的观点具有先见之明，并且在许多方面与现代神经科学产生共鸣，那么格式塔心理学家不也是这样吗？这引出了另一个概念，即辩证的螺旋式进步。这个概念是哲学家黑格尔提出来的，他也是一个伟人，我们都站在他的肩膀上。
迭代与选择
我在本章结束时要说的内容，也就是我在本章开始时提到的内容——无目的变异和选择性保留。在本章开头，我们认为，完全随机的无目的变异并不能真实地产生新奇的想法。本章的大部分内容都致力于概述我们称之为“定向精神漫游”的另一种情景。但不同的是，选择性保留是这一过程中必不可少的一部分。一个富有创造力的人必须非常幸运，才能马上获得成功的解决方案。这意味着必须根据“创造性火花”的结果在实现目标方面的有效性和相关性，对其进行改进和评估。创造性过程中的这一部分更可能是有意识的，涉及语言或其他象征系统（爱因斯坦在他的信中提到了这一点），并由额叶引导。如何在各种选项中进行选择，这已经得到了更广泛的研究，比起各种选项是如何产生的，选择过程更缺乏神秘感，也更好理解。选项产生之后，前额叶皮质在选择和批判性评估中的作用如何，这早有结论。27这意味着创造性过程是一个迭代的循环：额叶超活化—额叶功能低下—额叶超活化，然后重复。这个过程通常持续几天、几个月或几年，直到找到足够好的解决方案，直到不安分的头脑得到满足。
08 狒狒有创造力吗
进化中的新奇性
有些人不认为我们这个物种有多么独特，我就是其中一员。对我们这种人来说，要探索人类特征，最好在进化背景下进行，研究创造力以及处理新奇事物的能力这两个特征也不例外。在本章中，我们将探索这些特征的进化根源，为解决各种问题打开大门，其中包括以下问题：“狒狒有创造力吗？”这可能是一个难以回答的问题，答案取决于我们如何定义创造力。激进的人类中心主义者认为，创造力在定义上是只属于人类的，但人们可以争辩说，这种推理是一种循环论证，并且过时了。灵长类动物学家弗兰斯·德·瓦尔认为，人类和其他物种之间的认知差异以及认知相似性最好被理解为渐进的、递增的，而不是二元的、相差甚远的。如果他是对的，那么我们必须假设，在整个进化过程，我们可以找到关于创造力的一些认知成分。1
我承认进化是连续的，不是突然的、不连贯的，正是这一前提促成了半脑特化这一假设，即两个半脑分别基于认知新奇性和认知常规性。我们在第6章中已经讨论过这一点。不管在动物创造力的问题上持怎样的立场，人们都可以合理地确信，在非洲大草原不断变化的环境中生活的狒狒能够处理新奇信息，否则它们很快就会灭绝。研究表明，狒狒甚至可以学会区分拼写正确和拼写错误的英语单词——考虑到狒狒通常做的事情跟这毫无关系，这真的是掌握新奇事物的一项壮举。2
因此，这样的问题是合理的：“狒狒大脑中的哪部分是用来处理新奇事物的？”事实证明，就像在它们的灵长类动物兄弟——人类中一样，狒狒的右半脑在处理新奇信息方面比左半脑更有效。而且，就像人类一样，当任务变得熟悉时，左半脑就会接管它。这一点在一个实验中得到了证明。这个实验要求参与实验的狒狒匹配复杂的几何形状，对狒狒来说，这些形状的新奇性或熟悉度不尽相同。它们被展示在狒狒视野的左半边或右半边，分别投射在右半脑或左半脑。参与实验的狒狒（3个雄狒狒和3个雌狒狒）必须学习如何凝视位于中心的固定点，并操纵操纵杆。这个实验复制了为研究人类半脑特化而设计的典型实验，其中一些操作在前面的章节中已经有所描述；狒狒能够学习游戏规则并遵循这些规则，这一事实本身就是它们智慧的表现。这些发现跟在人类身上的发现非常相似。在实验开始时，任务对狒狒来说是新奇的，当刺激呈现在其视野的左半边并因此投射到右半脑时，狒狒的反应更快。但是到实验结束时，这种效果消失了。研究者得出结论：“半脑偏侧化随实践而变化，狒狒的右半脑在处理新奇事物方面起着关键作用。”这很像我们在第6章中就人脑所形成的结论。3人类和狒狒在半脑特化方面极其相似不再是一个笑话；它表明大脑处理新奇事物的方式具有进化连续性。
跨物种的创造力
在这本关于人类创新和创造力的书中为什么要提到狒狒？自达尔文时代以来，科学家已经认识到，通过把人类放到进化语境中，我们能够更好地理解我们自己。狒狒同样依靠右半脑来处理新奇事物的事实有助于更好地完成这一点。寻找人类创造力在进化过程中的前兆，是一个有吸引力的研究目标。但是，定义其他物种的创造力比较冒险，这主要是因为我们常常不知如何定义它。新奇的行为更容易被识别、定义和衡量。当谈到产生新奇行为的能力时，狒狒并不是唯一的例子。在《科学美国人》杂志2009年刊登的一篇论文中，彼得·麦克尼利奇、莱斯利·罗杰斯和乔治·瓦洛蒂加拉提出，在脊椎动物5亿年的进化中，新奇性与右半脑相联系、常规性与左半脑相联系一直是大脑组织的特征。4确实，在啮齿类动物中，右侧和左侧海马体在记忆形成的不同阶段具有不同的功能。5
能够产生新奇行为的大脑偏侧化物种不限于陆生生物，还包括鲸目动物——包括鲸鱼、海豚和鼠海豚在内的一类海洋哺乳动物。海豚在几个方面特别有意思。除了人类、猩猩和大象以外，海豚是唯一一种脑中含有冯·埃科诺莫细胞或“梭形细胞”的生物。这种细胞的神经元具有非常长的轴突，能够支持远距离的大脑区域之间的快速交流，人们认为这与较高的智力、解决问题的能力以及社会行为有关。它们是高度智能的动物，具有解决复杂问题的能力，甚至可能具有各种创造力。
后面这种观点，即鲸类动物在某种意义上可能具有创造力，在一些实验中得到了证实。经常被引用的是1965年在夏威夷的玛卡普吾海洋中心进行的一项研究。6在这个实验中，研究人员“鼓励”两只雌性糙齿鼠海豚（玛利亚和侯）做出新奇动作。每一天当中，它们只有做出前一天没有做过的动作才会得到奖励。几天之内，这两只海豚就开始做出各种动作（如空中翻转、尾巴抬到水面上滑行和在地板上“打滑”等），这些动作非常复杂，其中许多与海洋公园的工作人员见过的所有糙齿鼠海豚的动作都不同。这两只鼠海豚似乎已经意识到，要获得奖励（鱼），就必须做出新奇动作。它们以创造性的方式迎接了挑战。由于海豚连续几天做出了与前几天不同的动作，有人认为，无论我们如何定义“创造力”，鼠海豚都能够形成关于新奇行为的总体概念。与人类一样，创造力的个体差异也很明显：玛利亚的新奇行为比侯的更加壮观和富有想象力。7此外，为了继续做出新奇动作，两只鼠海豚不得不记住它们已经展示过哪些动作——这种工作记忆也令人印象深刻。在第4章中，我们讨论了这种特定的依赖额叶的记忆形式是如何在猴子和人类身上表现出来的，现在我们又在鼠海豚身上遇到了它，这进一步证明了它们有高级认知能力。
跨物种的大脑偏侧化
这些生物的大脑是如何连接起来实现如此惊人的认知壮举的？涉及视觉辨认的任务尤其具有启发意义，因为在鲸类身上，视觉神经通路是完全交叉的（不像人脑中只有鼻通路是交叉的）。这使得根据它们的行为来假设半脑特化更容易：在完成某些任务时有左眼偏好或优势，则涉及右半脑，有右眼偏好或优势，则涉及左半脑。研究人员已经进行了大量研究，得出的结论是：鲸类大脑在功能上是偏侧化的；新奇性和熟悉度的区别，以及独特事项和一般规则的区别，捕捉到了这种偏侧化的一些重要特征。
鼠海豚不是唯一具有较高智慧的鲸类。它的“远房表亲”宽吻海豚，能够形成基本的数字概念，这种能力似乎与左半脑有关。8另外，比起右眼（左半脑）来，新奇行为更经常与左眼（右半脑）相关。9与这些发现不一致的是，在其他种类的海豚中，左眼（右半脑）主要用于检查熟悉的物体，而右眼（左半脑）主要用于检查不熟悉的物体。10
还有鸟类：与“birdbrained”（愚蠢的，字面意思是“拥有鸟的大脑的”）这个词中隐含的蔑视相反，许多鸟类能够进行复杂的学习，解决复杂的问题。如果你怀疑这一点，请阅读科学作家珍妮弗·阿克曼的《鸟类的天赋》一书。11例如，印度尼西亚的戈芬氏凤头鹦鹉等各种鹦鹉都表现出了复杂的认知技能，如排除推理、制作工具和解决技术难题。12
但鸟类依赖与哺乳动物非常不同的神经结构来完成它们的认知壮举。在哺乳动物中，大多数复杂的认知是由几层（通常是六层）大脑皮质薄层支持的。相反，在鸟类中，复杂的认知（往往与哺乳动物相媲美）是由复杂的细胞核集合来完成的。根据脊椎动物进化的现代观点，在两千多万年前的二叠纪期间的某个时候，脊椎动物分化了，最终发展出哺乳动物和鸟类两个分支。13
这意味着，哺乳动物和鸟类大脑的任何相似之处都可能反映了进化过程中非常早期和非常基本的一些神经组织原则。它也可能反映了“趋同进化”——非常不同的物种各自发展出类似的适应性行为，这也证明了这一原则的基本效用。那么禽类的大脑是偏侧化的吗？如果是，又以何种方式偏侧化呢？事实证明，答案是“是的”。并且，在一些鸟类中，比起偏侧化程度低的大脑来，偏侧化程度高的大脑能够更有效地解决问题。这些鸟（禽）类包括澳大利亚鹦鹉和家养小鸡等。14
鸟类大脑不仅偏侧化，而且其左右两侧的功能差异与我们在哺乳动物（包括人类）大脑中观察到的功能差异极其相似。一种视觉模式得到的奖励越多，它就越能激活鸟类的左半脑。15鸟类在判定听觉刺激的重要性（即第5章中讨论的“突显性”）时也是一样的，当一首歌曲能带来食物而另一首不能时，鸟类的左半脑在听到前者时更活跃。在斑马雀学习突显性规则的过程中，我们记录了它们左右半脑的神经元活动，结果发现，学得快的鸟，其左半脑的活动比学得慢的鸟更多。熟悉性和突显性都主要被编码在左半脑中！16
请记住，我们已经讨论过人类大脑中突显性与左半脑的联系。在研究鸟类的交配行为时，人们发现，突显性与鸟类左半脑的联系尤其引人注目。在选择雌性配偶时，雄性斑马雀尤其依赖右眼（因此依赖左半脑），这种依赖非常强烈，以至于当其右眼被遮挡时，它根本无法做出选择。17
鸟类学习唱歌的实验尤为有趣。这个实验揭示了鸟类的左右半脑一个处理熟悉情况，一个处理新奇刺激，二者形成了强烈的对比，这与我们之前在人类大脑中看到的情况非常相似。年轻斑马雀通过模仿成年“导师”的歌曲来学习唱歌。事实证明，以前学过的歌曲特别能激活鸟类的左半脑；相反，一首陌生的歌曲则不会。18当鸟类学习和记忆歌曲时，左半脑中被激活的神经元显著多于右半脑。19
狒狒、鼠海豚和鸟类在脊椎动物“进化树”上相去甚远，但它们表现出了类似的半脑特化模式：新奇事物和独特事物主要由右半脑处理，左半脑则处理熟悉的模式和范畴。这实际上是大脑组织的一般原则，它要么是在进化早期出现的，已经在脊椎动物“进化树”上相去甚远的各个分支中被保存了下来，要么（这个可能性比较小）代表了不同物种独立进化中过程惊人的一致之处（见图8.1）。
图8.1 蜜蜂，雀，海豚，狒狒
注：这些非常不同的动物具有类似的大脑组织：根深蒂固的惯例与左半脑相关，处理新的信息则与右半脑相联系。
大脑偏侧化以及这种偏侧化所体现的新奇性和熟悉性之间的区别到底有多普遍？这一点在无脊椎动物的神经系统中能观察到吗？我们可以从蜜蜂的触角上一瞥这个有趣的问题的答案。触角是昆虫用来采集气味的两个突起。尽管蜜蜂在“进化树”上毫不起眼，但这种微小的生物能够记忆和区分气味，其基本的学习方式与人类相似。一旦蜜蜂用两个触角形成了嗅觉记忆，短期内（训练后1~2小时）要回忆起来，就需要右侧触角的完整性；长期内（训练后23~24小时）要回忆起来，则需要左侧触角的完整性（请注意，蜂蜜的神经通路是不交叉的，这意味着右侧触角与大脑的右半部分相连，左侧触角则与左半部分相连）。20
根本不同的生物体的神经系统，竟然有如此相似的功能偏侧化模式，这是令人惊叹的。这种相似性到底是由共同祖先连续进化、在不同物种间保持了大脑组织的某些基本原则而形成的，还是“趋同进化”、在不同物种中独立出现类似的神经结构的产物？这是生物学中被激烈争论的课题，目前仍未被解决。我们也没有完全理解偏侧化的普遍性。许多科学家认为，这种普遍性是社会化物种所特有的，在独居物种中较少见。21
无论这些争论最终以何种方式得到解决，一个根本的共识是，认知新奇性和认知常规性之间有区别。左右半脑分别对它们进行加工似乎带来了普遍的计算优势。正如我们讨论过的那样，左右半脑以前形成的由惯例驱动的和不由惯例驱动的信息加工之间的区别，远比语言和非语言加工之间的区别更为根本，后者仅仅是前者的狭隘的特例。前面章节中描述的人类受试者参加功能性神经影像学实验的结果几乎在“进化树”的每个小分支上都有“共振”。在大部分脊椎动物甚至无脊椎动物的进化过程中，都出现了右半脑解决新奇问题、左半脑指导常规行为的分工。在研究了其他物种处理新奇事物的大脑机制之后，我们发现它们与我们惊人地相似。
人类发展与动物创造力
最近发展区
抛开处理新奇事物能力的大脑机制这个问题，你要如何衡量其他物种的这种能力？在这里我要讨论一种衡量处理新奇事物能力的新奇方法，这个想法基于“最近发展区”概念——20世纪初由苏联犹太人心理学家利维·维谷斯基提出的一个概念。维谷斯基可以说是儿童认知发展领域最重要的两位学者之一，另一位是瑞士心理学家让·皮亚杰，后者的作品在西方更出名。巧合的是，他们都出生于1896年，但他们的人生轨迹非常不同。皮亚杰在温室般的欧洲学术和教育政策制定者的世界中度过了漫长而成绩斐然的一生。维谷斯基则生活在后革命时期苏联的动荡之中，在斯大林进行大清洗的前夜，年纪轻轻就死于肺结核。这更彰显了维谷斯基的知识遗产的重要性。
维谷斯基和皮亚杰都对认知发展的不同阶段和进展感兴趣，但他们的方法却非常不同，这反映了他们个人思想史的差异。皮亚杰早年对动物学感兴趣，他的第一批出版物是关于软体动物的。相反，维谷斯基早年对人文科学感兴趣，他的第一批出版物是关于文学和艺术心理学的散文。这些散文在他去世后被汇编成一本书，由于政治原因，在他死后30多年才出版。这本《艺术心理学》（The Psychology of Art），22我有一本，上面有维谷斯基遗孀的签名。1974年我来美国时带了极少的行李，其中就包括这本书（见图8.2）。
图8.2 利维·维谷斯基的《艺术心理学》，上面有他的遗孀的题词
注：这是利维·维谷斯基的《艺术心理学》（第二版，1968年在苏联出版）的一页，上面有他的遗孀萝扎·诺耶夫娜·维谷斯卡娅的题词和签名。题词写道：“给科尔亚（Kolya，我的俄罗斯昵称）·戈德堡以最大的尊重和期许。R.维谷斯卡娅，1969年4月。”
这两位学者的理论反映了他们进入发展心理学的不同路径。皮亚杰认为，认知发展的阶段是预定的，其展开是由先天的内在生物学规则驱动的。相反，维谷斯基认为，认知发展是被文化环境中的明确指导推动的，这使得孩子能够习得超出他自己所能获得的认知技能。如果你认为认知发展是一个不断扩展的过程，那么最近发展区就反映了孩子自己学习所能实现的扩展与通过教学所能实现的额外扩展之间的差异。维谷斯基认为，两个孩子（成年人大概也一样）可能在测验中有类似的表现，这反映出他们当前的知识和认知技能，但两个孩子的最近发展区的大小却不同。23
维谷斯基认为，最近发展区的大小因人而异，而且这个变量蕴含了人类心智的一个重要属性，以及人类心智的个体差异。为什么呢？因为这是人类学习的方式。如果没有对于文化中隐含的认知工具的明确指导和介绍，那么恐怕任何人都很难学会如何自主地阅读、写作和计算。对所有人来说（不管他多么有才华和创造力），从头开始重新创造都是太高的要求。在更高的层面上，即使是最有才华的科学家或艺术家的最独立和大胆的发现，或概念上的突破，也受到了其所处文化环境的“指导”，并且仅仅在其所处文化环境中领先——又是一个最近发展区。尽管阿基米德在他的工作中使用了无穷小的概念和穷举的方法，但他并没有将这种方法变成一个连贯的学科。作为一个表达清晰的数学分支，微积分的诞生还必须再等将近两千年，直到17世纪下半叶，牛顿和莱布尼茨发明微积分。这个重要的例子说明，广泛的文化和科学环境既推动又限制了天才的精神力量。由维谷斯基提出的描述儿童认知发展特征的概念是一种有用的启发式工具，它描述了个人的创造、创新能力的发展与文化环境的关系。维谷斯基是第一批明确尝试将生物学和文化视角融入认知科学的心理学家之一，这使他的思想遗产与创造力研究直接相关。
维谷斯基无意中留下的遗产
在探索动物智力的这一章中，为什么要提到研究人类儿童认知发展的学者维谷斯基呢？在这里提到他是因为，尽管他的研究是关于人类认知发展的，但最近发展区作为掌握新奇事物能力的指标，其效用并不局限于人类（见图8.3）。它适用于所有能够学习的物种，事实上，我们经常用它来衡量这些物种的认知潜能，只是不称之为认知潜能罢了。当与人类在一起时，动物往往表现出令人眼花缭乱的新奇技能，如果只有它们自己，那么它们学不会这些技能，因为这些完全超出其生态上的自然行为或认知需求。具有讽刺意味的是，维谷斯基本人认为，最近发展区是其他灵长类动物所不具备的，只有人类才有的独特特征，但自他1934年去世以后，其他研究者对各种物种进行的研究证明他的这个观点是错误的。但自相矛盾的是，这些结果只会放大维谷斯基思想的重要性。
图8.3 维谷斯基提出的“最近发展区”
有一些经常被引用的例子可以解释灵长类动物的最近发展区是怎样的，其中一个例子是低地大猩猩科科。它是一只掌握了大量美国手语词汇的大猩猩，甚至能够将它们结合成新奇的陈述，以表达自己的愿望甚至是情绪状态。灵长类动物学家林恩·怀特·迈尔斯将其当成“养子”养的猩猩夏特克，也学会了大量的手语词汇，甚至能够想出复合新词，比如用“西红柿-牙膏”指代“番茄酱”，用“芝士-肉-面包”指代“芝士汉堡”。24倭黑猩猩坎奇以其具备了认知能力而闻名。它学会了384个或更多的图形字（表示事物或想法的视觉符号），并且能够指出排列在键盘上的图形字，以便利用这些知识进行交流。坎奇的这项壮举是在没有明确的指导下做出的，它仅仅通过观看它的母亲（实际上是它的养母把它从亲生父母手中偷走了）玛塔塔接受教导的过程就学会了。随后，坎奇的姐姐潘班尼莎与潘班尼莎的儿子尼奥塔和内森也学会了图形字语言。但坎奇仍然无法被超越，它成为第一个，也是迄今为止唯一一个双语猩猩——它还通过观看大猩猩科科的视频学习了一些美国手语词汇。25面对其他大猩猩，黑猩猩也不甘示弱，正如最近的一项研究所显示的那样，在适当工具以及人类同伴的指导下，黑猩猩具备了能进行烹饪的认知能力。26还有，不要忘记掌握英语拼写规则的狒狒。
在一个不那么高但接近家庭水平的层面，请考虑一只狗，作为一只家庭宠物，如何学习一系列的口头或手势命令。这通常是通过明确的培训来完成的，但并非总是如此。我已故的獒犬布里特（它绝对是我至今想念的重要个体），通过我在日常生活中对口头命令的使用而不是通过明确的培训，学到了一些口头命令。而我新养的英国獒犬布鲁图斯，则在11个月大时就展示出了这种才华。同时，虽然我从未试图教布里特代数，但布里特确实具备了一种初步的数量感，它知道每天晚上应该期待获得多少个小饼干作为“夜宵”（少一个它都不干）。但这可能是他的最近发展区的极限，我也没有试图扩展它。
通过与人类指导者的直接互动，获得远远超过其自然行为所呈现的认知技能的能力，这不是哺乳动物的专利。灰鹦鹉亚历克斯和认知心理学家艾琳·佩珀伯格的长期“合作”是一个令人印象深刻的例子。在佩珀伯格的指导下，亚历克斯学会了叫出超过50种物体、7种颜色、5种形状的名字，以及表达6以下（后来扩展到8以下）的数量。他甚至学会了构建表达自己愿望的简单短语，并对数字之间的关系有了一些理解。27
作为一种掌握新奇事物的方法，最近发展区具有丰富的含义和可能性。在其他物种身上研究它的方法有两种：测量它们向人类学习的能力，以及测量它们向自己物种的成员学习的能力。事实上，扩展动物最近发展区边界的“导师”不一定是人类，也可能是同一物种的成员。由于这种信息传播不是生物性的，而是社会性的，从物种中的一个成员到另一个成员，从一代到另一代，某些行为和技能可能在一个动物群中存在并被保留，但在同一物种的另一个群体中却不存在。这种现象已被称为“动物文化”。尽管这一术语的内涵仍然存在争议，但观察结果已经证明它的存在。
第二次世界大战结束后不久，日本灵长类动物学家今西锦司和他的同事开始研究日本猕猴。令他们惊讶的是，居住在日本不同地区的猕猴群，虽然都是同一物种的成员，却表现出非常不同的行为，从育婴方式到饮食习惯。他们在一个猕猴群中观察到一种独特的行为，这种行为在其他猕猴群中却不存在：在吃红薯之前，先在小溪中洗涤红薯。28类似地，科学家还在几个黑猩猩群中观察到39种独特的关于工具使用、筑巢、梳洗和求偶的行为模式，它们可能是群体内跨世代学习的结果，而不是遗传传递的结果。29在其他灵长类动物，甚至啮齿类动物中，研究者也观察到了类似的“文化传播”行为，幼年动物通过观察来学习成年动物的行为，甚至有成年动物直接指导幼年动物的行为。30哥斯达黎加的亚马逊鹦鹉也不甘示弱，同样表现出了“文化传播”行为：这种鸟的不同种群以自己独特的“方言”进行交流，年轻的鸟比年老的鸟学起“方言”来更快。31
在灵长类动物研究中，也有人援引“最近发展区”的概念，但并不常见。32尽管我努力在科学文献中寻找，但还是找不到将这个概念扩展到各个物种的个体差异中去的比较神经科学的成果。但是，如果“最近发展区”的概念同样适用于人类和动物的认知，那么为什么不去做神经科学家几十年来一直在做的事情：将动物模型作为一种方法，去研究人类创新和创造力的大脑机制和个体差异？世界一流大学的一些实验室正在加快对创造力进行神经生物学研究，但是所有此类项目都会遇到如何定义这种难以捉摸的结构的问题，更棘手的是如何测量它们。在动物研究中，这些挑战可能更容易被突破，在这类研究中，同一物种的不同成员的最近发展区被定义为：个体通过与人类或非人类“导师”互动以掌握新的认知技能的容易程度。在确定具有相对较大和较小的最近发展区的个体之后，我们可以细致地比较它们的大脑，这在人类研究中是难以做到的。由于神经生物学的基础可能基本相同，从这些动物研究中可以学到的东西至少可以为研究人类创新能力甚至创造力的本质提供启发式的见解。
事实上，现有的证据表明，动物物种在最近发展区的大小方面存在个体差异：鼠海豚玛利亚比侯更具“创造性”；倭黑猩猩坎奇比玛塔塔更容易接受新奇事物；某些雀类的学习速度比其他雀类快；鹦鹉亚历克斯学习人的技能的能力似乎远远超过了其他灰鹦鹉。这些动物在它们各自的最近发展区中表现出了巨大的差异。那么，拥有较大和较小最近发展区的动物的大脑有什么区别？从形态学、生物化学和遗传学方面识别和描绘动物物种身上的这些差异，将为我们理解自己打开一扇新窗口。通过寻找这些不同物种成员之间个体差异的神经生物学基础，我们也许能揭示出人类的这类差异的本质。
一般来说，越来越多的人已经认识到，并不是只有人类成员之间才具有广泛的个体认知差异（作为连续养狗的“铲屎官”，我一直都知道这一点）。以“个性”为例。即使在几十年前，“个性”的整个概念，更不用说人类以外的物种在个性特征上的个体差异，都会遭到嘲笑，但现在它越来越引起严肃科学家的关注。在发表于世界上最权威的科学杂志之一《科学》上的一篇综述中，伊丽莎白·潘尼斯描述了鸟类、蜥蜴和蜘蛛在诸如社交性、隐居性、侵略性和探索行为倾向等维度上的稳定的个体差异。33如果这些特点全都受到特定物种成员之间的个体差异的影响，那么人类的创新能力和通过教学来学习创新的能力很可能也是这样！一旦放弃“人类与动物王国完全不同”这一来源于神学，但在生物学上非常天真的想法，我们就能从神经生物学的角度，通过研究动物王国中的近亲和远亲来研究人类的这种差异。
为什么最近发展区的大小是衡量创新和创造力的良好指标？因为它是本书前面所述的创新的基本性质的一种模型，用常用的测量创造力的方法做不到这些。创新行为本身具有双重性。创新壮举属于个人，但它并不是孤立地发生的。它嵌入文化之中：创新者“站在巨人的肩膀上”。对一个有创造力的灵长类动物来说，它的人类养育者就是这个巨人，与人类文化的接触不仅可以改变它的行为，还会以更深刻的方式影响它的自我意识，但我们还没有完全掌握这些方式。猩猩夏特克犀利地表达出了这一点：它称自己是“猩猩人”。34
