创新过早出现会怎样？

■武夷山

（发表于《中国科学报》2023年7月14日）

《睡美人》是格林童话中的一个故事。一次，王后办宴会没邀请邪恶的女巫，于是，不请自来的女巫对美丽的公主施下“会被纺缍刺破手指而丧命”的毒咒。幸好紫丁香仙子缓解了毒咒，公主不至于丧命，但会长期沉睡下去，直至有一个真心爱慕公主的人亲吻她，公主才会醒来。

2004年，荷兰著名科学计量学家van Raan提出，有些文献在发表后的相当长一个时期内未被引用或被引次数很低，仿佛童话中的美丽公主在沉睡一样，而就像公主被唤醒了一样，后来突然获得较多的引用。他形象地将这样的文献称为“睡美人文献”。近20年来，文献中的“睡美人现象”是科学计量学的一个研究热点，笔者曾经主持的一项国家自然科学基金面上项目也是研究“睡美人文献”的。

近日，美国One World出版社出版了Andreas Wagner（安德烈亚斯·瓦格纳）的著作Sleeping Beauties：The Mystery of Dormant Innovations in Nature and Culture （本文作者译为“睡美人：自然界和文化中的休眠创新之谜”）。本书所说的“睡美人”，大致指的是自然界和人类社会都存在的一个现象：有一些事物出现甚早，但充分发挥其功能或形成蔚为大观之势甚晚。动物、植物和人类发明中都存在着这样的“睡美人”。

作者瓦格纳是瑞士苏黎世大学进化生物学和环境学教授，还是世界复杂性研究重镇——美国圣菲研究所的外聘教授。瓦格纳于2019年6月在美国Basic Books出版公司出版过Life Finds a Way：What Evolution Teaches Us About Creativity（《生命有招：进化论帮助我们理解创造性》）一书。

人们经常说，人类的一些创新是“走在时代前面的”。我们可以想一想列奥纳多·达芬奇的飞行器、阿达·洛芙莱斯（英国诗人拜伦的女儿）的计算机程序语言、中国宋朝毕昇的活字印刷，等等。可是，人们又被告知，进化是时刻“盯着时间”的，环境状况发生变化了才会出现响应环境变化的创新。瓦格纳则提醒读者考虑一下，在自然界和人类社会中，“如果很多创新都过早地出现，会怎么样呢？”

作者说，生命在不断求变，但需要一个合适的环境方能成功。比如，当恐龙统治世界的时候，最初的哺乳动物已经出现，直至恐龙称霸约一亿年之后哺乳动物才成气候；约6500万年前就出现了草类植物，到4000万年前才获得快速繁殖。

通过介绍一些最新实验成果，瓦格纳告诉读者，在自然界里，“创新”是时常出现且代价不高的，它们出现时对它们的需求还远在天边呢。

拿人的手来说，人手由27块骨头和33块肌肉构成。人手能写字、做外科手术和演奏乐器。最早期的灵长类动物的“手”拥有类似的物理结构，但绝没有人手这么精巧绝伦。又如，永久冻土层保留下来一些古代细菌的基因，这些基因使细菌能抵御现代才出现的抗生素。它们何曾见过抗生素？人手也好、细菌的基因也罢，都属于瓦格纳所说的“睡美人”，即这样一些生物结构，在其独特能力能够帮助相关物种生存繁衍的很多年前就已问世。

瓦格纳认为，唤醒睡美人的并非真情王子的那一吻，而是环境。

指骨的微小变化使得早期人类的握持能力强于其灵长类近亲，但直到人类文化出现后，人手的其他能力才全部展现出来。同理，古代的细菌属于“寻找问题的解决方案”，直到“适当的敌人”出现后，它们才大显身手。德国斐迪南·冯·齐柏林伯爵设计的“齐柏林飞艇”之所以成功，是因为第一次世界大战提供了飞艇的用武之地。战争爆发后，德国陆军和海军都建立了自己的飞艇舰队。

瓦格纳写到，“消化葡萄糖”的方式多不胜数，比宇宙中的恒星数目还要多。在人类历史上，温度计被发明了7回、电报被发明了4回、雷达被发明了6回，等等。早期的发明未碰上推广应用的合适环境，才出现后来的重复发明。

瓦格纳认真地提请读者思考：拥有50个部件（27块骨头加上33块肌肉）的人手都那么神通广大，“那么，近千亿个神经元构成的人脑会如何呢？人还有哪些我们想都不敢想的技能目前处于休眠状态呢？”

《中国科学报》 (2023-07-14 第3版 读书)