第1章 英雄崇拜
第2章 自然選擇還是上帝造物？
第3章 注解達爾文
第4章 奇跡創造者
第5章 彎曲時空
第6章 找出創新者
第7章 你隻想到心理學嗎？
第8章 心髒病帶來的啟示
第9章 為電而生
第10章 兩個閃亮的坐標
第11章 免疫學奇纔
第12章 互聯互通
第13章 拯救人類的溫和方案
第14章 改變世界的小藥丸
第15章 面對死亡
第16章 掌舵

 當我還在紐約市貝爾維尤醫院做實習醫生時，我次感受了什麼是真正的創新靈感。那時候，我正負責治療一名年僅16 歲的失足女子，她因注射海洛因導致心髒瓣膜感染而入院治療。與我曾經收治過的其他感染心內膜炎的靜脈注射吸毒者不同，她異常聰明並且格外樂觀。她似乎渴望能夠改過自新，而我也許能說服她擺脫這種放縱的生活方式，不再浪跡街頭而重回校園，盡管這實現起來很困難。每天給她靜脈注射抗生素時，我們都會談論生活，憧憬未來，我甚至敢肯定自己正影響著她變得積極向上。但在治療大約進行到一半的時候，不幸的事還是發生了。有一天，當我帶著特效藥趕到病房時，發現她已經斷氣，手臂上還插著注射用的靜脈留置針。一位比我更加見多識廣的住院醫師提醒我說：“這是一種注射毒品的‘好’方法。”
    針對她的治療明明已經在起作用—燒退了，白細胞計數也恢復了正常。但是，這麼短的抗生素治療療程不可能完全根治她的感染。而一旦重操舊業和重新吸食毒品意味著她早晚會重返急診科。那時，她的病情將會加速惡化，心髒瓣膜內肆無忌憚的細菌會侵蝕組織，然後留下一個難以愈合的“窟窿”。並且，當時貝爾維尤的外科住院醫師們遵守著這樣一條規則—他們會為患者更換一次瓣膜，但絕不會更換第二次。一次失敗的抗生素治療注定了那個年輕失足女子的結局，也宣告了我的次失敗。我不禁捫心自問：我是如此用心良苦地治療這個病人，這難道還不夠嗎？
    似乎隻有劉易斯·戈德弗蘭克（Lewis Goldfrank）明白發生了什麼。他是貝爾維尤醫院非常有聲望的急診科主任，簡而言之，戈德弗蘭克是這兒聰明的人。記得有一次在凌晨2 點時，由於我擔心就診病人的肌肉抽搐和瞳孔擴張是因為喫了森林裡的毒蘑菇，而我相信戈德弗蘭克會告訴我如何進行治療，於是叫醒了正在家中熟睡的他，結果他果真沒讓我失望。戈德弗蘭克不僅僅因為見多識廣而令人深受啟發，他之所以了不起還因為他用令人驚訝的方式來推理分析問題。
    每年都有11 萬名病人因車禍、吸毒過量和槍傷而湧入貝爾維尤醫院急診科就診，戈德弗蘭克思考的卻不是要如何消化照顧這些病患的壓力。他說：“急診科醫生的職責應該是關閉這個地方。”在他看來，事故本就不應該發生，而醫療災難也在很大程度上是可以預防的。因此，戈德弗蘭克並沒有埋頭於完善流行的急救方法，而是著手研究如何避免重復性急診。他管理著紐約市毒物控制中心（New YorkCity Poison Control Center），致力於將工作中心從中毒救治轉變成如何更好地阻止毫無防備的人接觸到毒素。戈德弗蘭克認為，紐約市充滿了毒素，其中既包括真實的毒素，也包括隱喻的毒素。例如，超速和酒後駕駛是容易引發機動車事故的毒素，失足女子吸毒前臉上的淚痕是使她瓣膜受損的毒素。戈德弗蘭克從病人的角度出發進行廣泛思考和逆向思考，這些非同一般的思維過程深深地印在了我們這些住院醫師的腦海中。
    受貝爾維尤醫院文化和戈德弗蘭克思維方式的影響，致力於公共衛生的新激情取代了我原有的對於臨床治愈每一個病人的願望。盡管在此之前，我花了整整七年時間纔成長為一名醫生。此時此刻，我渴望能夠通過預防疾病，阻止疾病的發生以避免造成損害。於是我回到公共衛生學校進行學習，目的就是成為一名流行病學家—這種科學家的使命是努力探究致使成千上萬人患病的疾病模式，而不是每一次隻面對一名患者並將其治好。毫無疑問，這是我人生道路上一次意外又冒險的方向性調整。
    劉易斯·戈德弗蘭克，還有我所認識的其他傑出的科學創新者，促動我鼓足勇氣提筆寫了這本書。本書中出現的各位創造者不僅像戈德弗蘭克一樣用不同的方式看待事物，還讓世界變得豐富多彩，他們的故事已經超越了傳奇。有些創造者是我們熟知的偶像—愛迪生（Edison）、巴斯德（Pasteur）和愛因斯坦（Einstein），他們的發明和發現給我們帶來了光明、健康和能量—它們的神奇威力是我們的祖先所無法想像的。另外幾位就不太為大眾所熟知，比如諾曼·博洛格（Norman
Borlaug）、拉塞爾·馬克（Russell Marker） 和保羅·巴蘭（Paul Baran），但他們在自己的領域內同樣聲名顯赫。博洛格因在農業領域的傑出貢獻被譽為“綠色革命之父”，馬克首次合成了配制口服避孕藥的關鍵化學原料，而巴蘭發明了互聯網背後出色的信息傳輸繫統。我們將這些英雄稱為“天纔”。
   “天纔”這個詞讓人感到神秘。顧名思義，天纔的成就是驚人的，但在他們通往終點的道路上，有一些是可預見的，其他則似乎是憑空冒出來的。有時候，天纔會預見到他們的終點在遙遠的地方；其他時候，他們也無法預料自己的目的地。他們的思維讓人難以理解，但正是這樣的思維過程產生了顛覆性的創造力。然而，到目前為止，沒有一個人真正洞察他們的思維過程，甚至連有些天纔自己動筆寫的自傳都沒有深刻揭示其思維過程。突破性創新者是如何進行思考的？或許，他們的頭腦隻是在偶然的運氣下受到了遺傳基因的眷顧？又或許，就像有時看起來的那樣，他們的遠見卓識是受到了上天的指引？但是否存在一種完全不同的解釋？天纔們的背後是否有一個更可被我們認知的思維過程？
    本書旨在揭示天纔的本質，它將帶領你在一些富有啟發性的思維中徜徉並回答以下問題：天纔真的有那麼神奇嗎？不管天纔們的思維是多麼具有變革性，它們是否由可預測的、富有想像力的思維模式組成？能否揭示其產生驚人創造力背後的心智特征呢？我希望通過本書證明一點，即一種不那麼神秘的、繫統性的思維過程成就了天纔，即使是偉大的創新思維也使用了一個可以打開和理解的認知工具箱。
    當然，這樣的證明本身似乎就是一項艱巨的任務，而且還必須得令人信服。但我們不妨暫時想像一下，倘若我們能夠識別出那些蘊含著驚人創造力的活動，那麼天纔實際上使用了一套策略，而我們則可以模仿這些策略。科學天纔的工具箱裡有什麼？隨著逐漸展開並深入探究他們的故事，我們發現了以下工具：（1）提出正確的問題；（2）觀察；（3）類比；（4）歸納演繹；（5）改變觀點；（6）拓寬視角；（7）剖析問題；（8）反向思維；（9）重新組合排列；（10）群體的力量；（11）認知框架轉換。
    這些工具不是魔法，實際上，它們是技巧，在此之前就已經被用來提高孩子和成年人的創造力了。正如我在上本書《走出思維泥潭：如何激發科學創新中的奇思妙想》（Innovation Generation: How to Produce Creative and Unusual Scientific Ideas ）中所寫，結合了這些工具的創造力訓練項目可以大大提高幾乎所有人的創新能力。這些項目的學員雖然年齡、性別不同，甚至在智力水平上也有差異，但在創造力測試中產生的想法數量都要比常人多出兩到三倍，而且他們的
想法更具原創性。完成創造力訓練的專業人士會變得更有生產力，他們的思維會變得更靈活，更傾向於用新穎的方法去解決問題。
    我希望這本書能夠證明：在科學領域，那些創造力的人所使用的工具是我們任何人都能學會的，而且這些工具可以提高我們的創造力。天纔不是無所不能的，也不是神，他們隻不過是技藝嫻熟的大師級工匠，用創造力帶給了世界一個個驚喜。聆聽這些故事時，還有另外兩個問題值得我們思考。個問題是，事實上是否存在兩類科學創造者—循規蹈矩的創造者和顛覆規則的創造者？他們所對應的兩種創新分別被稱為“漸進性創新”和“顛覆性創新”。本書討論的所有創新者都引發了社會變革—也就是說，他們創造了一種全新的狀態。然而，社會變革並不總是意味著科學變革。漸進性創新不會改變科學的本質，而顛覆性創新則可以。在商業用語中，漸進性創新是由許多漸進性的進步帶來的，它創造出並沒有打破人類（本書中為科學）常規的產品。而顛覆性創新則顛覆了現狀，人們不得不離開習慣的舒適區並接受由此帶來的徹底改變。
    正如我們將看到的，創新成果的命名可能會誤導人們對漸進性和顛覆性創新的判斷。達爾文的進化論並不是一種漸進性創新，而是一種顛覆性創新，它迫使專家和公眾重新思考關於我們周圍生命和我們人類物種起源的假設。相反，綠色革命和避孕革命並不是科學意義上的顛覆性創新，它們由一繫列不算太大的進步組成，盡管如此，大規模的社會變革在這些進步的協同作用下還是產生了。撇開創新成果的命名不談，我們似乎有理由問這樣的問題：如果將那些在創新上前進一小步的天纔和那些在創新上取得巨大飛躍的天纔進行對比，他們的思維方式一樣嗎？
    第二個問題是，認知如何與性格相互作用？正如我們將看到的，突破性新想法的誕生往往伴隨著強烈的好奇心、不可動搖的自信和頑強的毅力。基爾克·瓦恩多（Kirk Varnedoe）在他的著作《完全漠視：現代藝術何以現代》（A Fine Disregard: What Makes Modern Art ）中聲稱，改變藝術史的現代藝術家們通過“無端的重新排列”找到了機會，觸動了文化神經。他認為，現代藝術實際上是在那些有著“單純、富有人情味且很固執”行為的人的推動下產生的。科學創新者
是否也有意願，甚至是渴望，為了某種著迷的東西而藐視傳統？這些特征在科學發現中有多普遍呢？又有多必要呢？這些特征都是好的嗎，還是會成為科學創新者的軟肋？
    每個時代都需要偉大的創新者。今天，我們需要獨到的洞察力來解決人類面臨的巨大威脅，比如癌癥、阿爾茨海默病、肥胖、新發傳染病和氣候變化等問題。然而，美國國家科學院的一個藍絲帶委員會卻在近發出警告：現代美國科學在尋找解決方案方面進展緩慢。為什麼會出現這樣的問題？根據這一頗具聲望的委員會的說法，這是因為美國沒有維持好它的“創新生態繫統”，即它的智力資本。此外，《商業周刊》（Business Week ）、《國家評論》（National Review ）和
《紐約時報》（New York Times ）發表的一繫列評論指出，美國正處於令人擔憂的創新放緩之中。泰勒·考恩（Tyler Cowen）在其2010年的暢銷書《大停滯》（The Great Stagnation ）中雖然肯定了信息技術的進步，卻對很多其他科技領域的創新停滯而感到憂心忡忡。美國知名專欄作家戴維·布魯克斯（David Brooks）提醒我們，假設一名生活在1970 年的人穿越時光來到2011 年，如果她希望看到與20 世紀上半葉（當時馬車變成了月球火箭）相當的進步，她肯定會對科技
進步速度大失所望。
    為了保持健康和繁榮，社會必須限度地發揮我們每個人的潛力。我們都希望創造一些有趣的、原創的事物。通過了解著名科學家所使用的方法，我們能進行有效的模仿嗎？通過向天纔學習，我們能
成為更好的創新者嗎？
    在開始前，我們首先需要樹立一種信念—我們可以做任何我們認真打算做的事情，我們的思維可以得到發展和提升。這是天纔們普遍具有的一種特質，也是對他們的創造力至關重要的一個特質。有了足夠的自信，結合啟發性故事的引導，我們起碼能學到一些有趣的東西。透過天纔的神秘面紗，我們甚至可能會發現自己驚人的創造力。