創新的藝術-從科學上的因果談起

Sep-16-2020

文/陳孝昌博士 PhD. Edison Chen

今天的文章,可能會殺死很多腦細胞,但你突破,一定會影響一生。

經常問自個兒一個問題,就是創新是一個可以設立目標,然後我們拼湊各種各樣的條件,很努力,有足夠的資金投入,加上科研人員的努力,我們就可以達成這個目標嗎?如果這麼順理成章,那創新也太容易了。

我很喜歡讀Clayton Christensen這位破壞式創新理論創始者的書,他的用字很簡單,但意義又非常的深遠。他曾有本書叫創新的用途理論 英文叫-Competing Against Luck, the story of innovation and customer choice。
裏面談了個我們經常碰到的問題,”怎樣才是創新?”他說
「每個人每個公司都在談創新,但創新多年下來,我們看到的是創意增加了,創新卻未然。我深刻的感覺到創新好像是運氣一般,是那麼的不可預測,抓摸不定。但有一點是必須有共識的,是誰來印証創新是成功的。絕對是市場,是顧客,用市場來驗証是為一真理。那下個問題是,我們到底有多了解我們的客戶呢?」

 有時我們把相關和因果關係兩回事,搞混了。精準預測的作者說,冰淇淋銷量和森林大火有相關性,因為夏季高溫時都比較容易發生,但不相互為因果。客戶買一件產品或服務是果,那他們動心去買的理由就是因,在每次的行銷或銷售的過程中,我們如果可以將客戶買的心態往前推進,就是勝利。

所以創新的因果機制,可能才是創新最核心的問題。
從商業設計的角度這一定是正確的,但科學可不是這樣的。

但各位曾試想「所有的果都有因嗎?」所有的科學都能找到因嗎?要深究這問題就回到「第一性原理」,因為在第一性原理之前,再也無因。而在科學上,凡是「因」和「果」結構的太嚴密的,或許都不是最頂極的科學,有太多的第一性原理問題。

為什麼 候鳥到了秋天就要向南飛,為什麼貓看到老鼠就要追?
現代生物學告訴我們,這只是這個物種DNA中內建的一種叫程序性反應, 沒有為什麼,沒有分析和推理,就是直接反應。
而貓要追耗子,是因為他們內建的DNA 有種不相容的程序性反應,
對不起上面貓耗子的事,是我瞎編的。因為我找不到因,所以我就提DNA,你再問,我就聊核甘酸。若再追問,我也只能搬出上帝了。

所以科學的創見,就不應該是理性的,是沒有目的性的

還記得我們在之前聊的「物理界的三個奇跡年」,哥白尼,牛頓,愛因斯坦。這裏面有太多的「天外飛來一筆」。

那人類歷史最偉大的科學奇跡是什麼?
就是人。

若按界門綱目科屬種來分類,動物界、脊椎動物門、四足動物總綱、靈長目動物,發展到人科約1500萬年前,人屬約250萬年前,人種(智人)50萬年前,現代人類在約20萬年前的東非大裂谷演化成形,第一個現代人類名為Lucy. Lucy 和他們的親朋好友一直都活得很辛苦。

人類能生存下來,絕對不是理智辨別的結果,是直覺的趨動。試問智人被恐龍追,在惡劣的環境打滾,每次遇到生命危及就做分析,那我們的祖先早就被撂倒做古,但直覺還不足於讓人類列位食物鏈的頂端,接著創新就登場了。此時人類能進行複雜的計算和抽象思維。加上直立身驅使人類的前肢可以自由活動,再加上大姆指可能自由的和其他指頭輕易碰擊,開始大量化的使用工具。在250萬年前-石器,約150萬年前,學會了使用火,50萬年前可以用語言溝通,甚至15萬年前,有了喪葬儀式。

這可能才真的是人之所以為地球霸主的開始,因為做了一件和生存無關係的事件,用現代話語叫文明的產生。文明是生存的副產品,它不是有心栽花的結果,它恰恰是無心插柳、歪打正著的結果。再解釋清楚點,人類很多的進步,都是擦邊球打出來的,用棒球術語說:「明明是一壘打,怎麼搞成個界內全壘打。」

從此,一切文明成果都是理性規劃的產物。「因和果」的世界,它讓人類的人口數有「飛躍式」的成長,

在15萬年前,全球人口不過兩萬人,但是到了6萬年前,就繁衍到100萬人,到了一萬年前,就繁衍到600萬人,到公元1世紀,就2.5億人了,如今超過70億人口。
上面這堆數字有個觀察點,一萬年前。那前後時期發生了什麼文明呢?就是農業時代的開始,包括兩件事,種殖和馴養。這絕對是人類最偉大的發明,因為農業的發展以及傳播技術,提高人的預測能力,直接影響了生產力。
農業這個文明創新實在是太偉大了。你想,在沒有農業之前,人類雖然大腦皮層已經比較發達,但是從生活方式上跟那個野獸有什麼區別?人擁有了農業,那此後人類這個物種,就正式和野獸分開了。
因為一旦有了農業之後,首先我們必須定居,因為地裡的麥子長在那兒,然後必須開始開發各種各樣的儲藏工具,這樣也順帶有了「財富積累」的概念。
有了財富的想法,就有多或少的想法,為了要多,發明大量的工具,這就是舊時器時代和新石器時代的分水嶺,新的工具推動農業生產效率。為了加大生產效率就有「分工」,甚至是分層吧,有的人能幹,他就變成富人,有的人不能幹,就變成了窮人。

在此基礎上,出現了大規模的交換,於是一個複雜社會就開始降臨,可以說我們今天享有的一切文明成果,都是建立在農業開始的基礎上。

今天最後,我們來探索為什麼「農業」這個人類最偉大的發明,是怎麼出現的,而且舊大陸和新大陸的至少11個獨立的區域獨立出現,這有趣吧,這也是一個不能用「因」「果」關係推理出來的,如果是劉寶傑的觀鍵時刻,肯定就把這個直接推給外星人,到底是誰給了人類穀物可以吃和養的想法呢?

很對不起,這又到了第一性原理,也就是說不出一個所以然出來。以此,我採取了一個狂人- 鄭也夫先生的說法,他是從小麥的觀點出發的
他說我們小麥原來只是中亞地區的一種野草,樣本量很少,稀稀疏疏的,但是我們運氣好,我們後來逮著了一種奴隸,叫人,我們馴化他,讓他給我們除去石塊,鋤草、灌溉、施肥、然後還保護我們,結果現在我們的成績非常的好,現在我們的全球播種面積已經到了200多萬平方公里,相當於英國的10倍,一年我們生產的孩子有6億多噸,雖然有一部分讓那個奴隸給吃掉了,但是總體上我們是賺的,你看那個奴隸,現在也不過70多億人口,哪有我們小麥成功呢?

昨天有位老師問?燧人氐和神農氐那個人重要?我只能回答,沒有火就沒有農,根據下面這項說明
因為火有了熟食,消化快,使得人類不用花太多時間在填飽肚子,不然以人類的腦容量,肯定每天進食時間要超過9.3個小時。
人類在150萬年前,學會了使用火,但一直到80萬年前,才學會使用火堆,而60萬年前,腦得到大量的養份,使得腦容量再擴充,人類就越聰明,直到一萬年前才發明農耕。這種物盡天擇的機制,說的也是合情合理。
那農耕之後呢?下一個大發明?現在越來越多人說是一夫一妻制。這到底是因果關係的創新?還是又是個說不清的發明呢?

從聖經的故事看來,好像在非常遠古之前就是一夫一妻制,比如說亞當夏娃,他們是不有結婚,不知道,所以我建議研究這問題,先把邊界放寬到,一男一女相從相處,長久有歸屬的性關係 (還真難定義),
我們還是先做一下數據分析
現代生物學的調查發現,全世界大概是4000多種哺乳動物,那其中居然有120種它就是天然的一夫一妻制,3%。到了靈長目動物時,一夫一妻制的比例增加到了18%。到了人科時我相信這比例應該可以40%以上。
我深刻相信一夫一妻制也是靈長目動物物競天則的結果,尤其農業社會之後。

農業社會什麼都好,可是我們可曾想過,因為要提高生產力,必須分工,就要群居,過度依賴種植的結果,人類在大自然的技能就會逐漸喪失。一旦自然大暴動時,饑荒產生,人類可能一死就是好幾十萬,甚至傅染病如瘟行,歐亞,都曾死亡超過百萬。各位可試想,如果一夫多妻時,是不是會傅染的更性,死的更多呢?
所以有一派學者認為,性傳播疾病可能是促成人類向一夫一妻制進化的強大驅動因素,這也是人類進化過程中自然選擇的結果。研究人員認為,大約在8000多年前,在人類社會開始由以狩獵和採集為主的生產生活方式慢慢向定居農耕方式轉變過程中,一夫一妻制已經變得越來越普遍。

到了農耕社會,人口規模迅速膨脹,一個一夫多妻制的社會群體如果感染性病就有可能導致疾病迅速擴散,並形成地方病。一定的人口規模足以保證性傳播疾病得以存在和延續。因此,鮑赫認為這就是為什麼較大的社會群體更傾向於一夫一妻制。通過對非一夫一妻者的懲罰,他們其實是在懲罰那些傳播性病的人。

另一派是私有財產論
在農耕社會,耕地變得越來越稀有和珍貴,而繼承人如果太多會導致耕地被分割,價值不斷縮水。一夫一妻制則可以解決這一問題,因為只有真正的繼承人才可以繼承雙親的財產。研究人員認為,「隨著農耕社會的到來,一夫一妻制婚姻出現於亞歐大陸。土地的所有權成為生產和生殖成功的關鍵。」

我則比較信服下列這個推理
人類原來還是南方古猿的時候,我們生活在樹上,後來東非大草原上的森林退化,我們不得不下地,所以有人說我們是猴當中最弱的一群,因為不能再呆在樹上了,樹上都留給那些聰明的猴。一旦下樹為人,有二則東西進化特別快,一是腦,二是腿。為什麼呢?因為人類進入狩獵的生活型態,再進階到合作狩獵。
就一方面利用我們直立行走的特徵,我們雖然跑不快,但是我們能夠長跑,我們一直能把那個獵物追到吐血為止,另外一方面我們腦子越來越發達,我們互相之間再建立攻守同盟,有人追,有人在前面埋伏,有人大聲叫喊,去恐嚇那些野獸,最終我們可以把獵物給追死,這是舊時器石代。

所以合作是關鍵字。

如果合作如不發自內心,是激發個人的積極性和創造性,才能搞這種狩獵的合作,要不然出工不出力,肯定不行嘛。如果全村的女人只歸一個人,打著光棍,其他人心裡一肚子怨氣,怎麼可能跟「那個一夫」心甘情願地合作狩獵?再則,只要開始狩獵,人類就開始發明武器。一旦有武器,人類之間的體能差距就被拉平,所以在這樣的武器的威懾之下,即使身強力壯的人,他也不敢壟斷性資源。這也是在靈長目動物,一夫多妻制的動物的總數(大猩猩),不如一夫一妻制(長臂猿)。可能屬妻能生得多,但沒有父親的保護,死得也很快。

今天在一夫一妻上扯這麼多,難道人類一開始要這麼聰明想要一夫一妻制嗎?當然不是,其實我只是要回到星期一的那個論述,
創新是否一定要有目的性嗎?
我們是想說明人類創新創造的一個機制,它都不是有意要達成這個目的,而是偶然因為獲得了一個動因,這個動因產生了一些副產品,而這個副產品又產生其他意想未到的副產品。

這就是人類的基本的創新機制,跟我們預先設立的目的其實沒有什麼關係。
所以你一定聽過大部份的成功的商業創新case,是羊毛出在豬身上,雞買單,

而科研創新呢,我想他一定不是一條直線發展,一定是跨躍典範,在偶而的石光電火間,天外飛來一筆,這也是為什麼武俠小說裏的開山大師,不一定有大智慧,但機緣得當時,卻能另闢溪徑。

近來我非常投入在精準醫療的想像裏,只因為大家對自個身體的了解,幾乎是一團糟,大家如果有在運動,大部分會接觸到伯格式平衡量表,這是種自我體驗式的量表,就是自我心證。如果你家裏有憂鬱症,或是譟鬱症患者,醫院裏面做的量表,是問卷型量表,在很多很多的時刻裏,總算會想到牛頓爵士。我想表明的是,我們對自己的身體,包括腦裏,實在知道的太少太少了。

在牛頓之前,人類的物理世界也是一團亂遭。直到出現了牛頓,他在黑板上刷刷點點,寫下那麼幾個公式,定理,於是萬物歸位,從複雜就變成了簡單的幾個原理。人類的身體是也一樣的,現在越研究越多,各種各樣的研究成果車載斗量,但是連一些基本的東西還是搞不清楚。也因為搞不清,在大量的醫學研究也只能採取系統學上的灰箱作業,做做長期實驗。

什麼是灰箱作業?就是看輸入和輸出,總結出一種規律。

昨天的討論,我們提到人類原來是住在樹上的,但因為比猴子笨,所以只能下樹,沒想到手部力量退化了,但長期走動,結果就站直了,演化成直正猿人。原來是魯蛇,沒想到歪打正著。

這就演生一個話題,你相信優生學嗎?你相信智商高的,創新能力,社會地位就好嗎?
劉易斯•特曼,特曼資優研究(Terman Study of the Gifted)是一項自1921年開始至今還在進行的追蹤研究,主題是探究資優兒童長大成人的過程和特徵。這項研究是史丹福大學劉易斯·特曼啟動的,現在已成為世界上現存持續時間最長的追蹤研究。實驗期間是從1921- 1956年,前前後後是35年,他選了16000個兒童。然後智商測試,其中最高的1500個兒童,平均智商都在151分以上 (柯P等級)

那這幫兒童他建立檔案,然後長期跟蹤。後來結果發現

  1. 這幫人他的平均創造力結果,並沒有優於平常人。
  2. 這幫人當中雖然智力都很高,但大部份成了Loser
  3. 但是更要命的一點是他淘汰的不是16000個兒童人選的嗎?

淘汰的那些人當中反而誕生了兩個諾貝爾獎的獲得者!

 這中間,Terman還作弊。他也許長期跟蹤,跟這幫小孩兒也建立了感情,他也希望這些人做出更好的成就,在漫長的35年時間裡面,跳出來幫助這些人,幫你找一個更好的工作、幫你上個好學等等。但即使這樣干涉,實驗結果仍然是令人失望。雖然這實驗持續中,不過Terman在臨終前,下了結論,

一個人的社會成就和智商沒關係。

一個人的智力特徵,如果你不和他的工作、生活,整個社會網絡連同起來看的時候,你根本就不知道這個人是笨還是聰明。就好像柯文哲阿伯,他如果不說他智商157,我就以為他是100上下。他獨特,不在於他的智商,是在於他所處的環境,需要一些故事,他就在上面加油添醋,大家需要個白色英雄,他就上了。

 如果回到創新創造這個層次,也是一樣,不存在什麼單點的創造活動。只存在一個屬於全人類的創新創造之網。我再說白點,創新有用是因為它改變了某些事情,而要有大用,就是在對的時刻,並且很多人同時在做,其中某個團隊,做得比別人更好,於是留名了。

什麼叫做創新創造的機制?

  1. 每一個人面對自己面對的那個具體問題,然後解決掉它。
  2. 這個問題也許很不起眼,關鍵是全人類形成一個創新創造的線,然後再把它連接成一個網,一個巨大的創造沒准兒就出現了。

換句簡單的說法,就是:
這個市場可能很大,但大家都在努力用科研去解決這個問題,大家的方法也都不太一樣,不過到最後總有一個人可以到達彼岸,最後堅持的人。