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| 編輯推薦： |
圣塔菲研究所外聘研究员，苏黎世大学进化生物学教授安德烈亚斯瓦格纳关于创新的启示之作。《泰晤士报》《每日电讯报》年度最佳图书。
创新很容易，但成功很难，成功的创新一定是系统适应环境的一种结果。没有一项创新单凭自身的优点就能取得成功，单靠一位天才就能凭空创造出概念世界的发明，也是不可能的。有些领域需要加速创新，有些领域泽需要慢慢来。拥有更敏锐的“长变焦视角”，唤醒更多创新睡美人，找到更多改变世界的可能。
北京大学科学传播中心教授刘华杰、湛庐创始人韩焱、盛景网联董事长彭志强倾情推荐；圣塔菲研究所、《华尔街日报》《自然》《新科学家》《出版人周刊》《爱尔兰时报》《书单》等知名机构和媒体联袂推荐！
随书赠送精美明信片。
湛庐文化出品。
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| 內容簡介： |
奥地利进化生物学家安德烈亚斯·瓦格纳在《唤醒创新睡美人》中揭示了一个颠覆性真相：无论是自然界的物种进化，还是人类文化的创新，许多突破性成果并非诞生于其黄金时代，而是早在环境成熟前就已萌芽，却因认知局限、技术瓶颈或时代错位沉寂数百年，直到某个契机被唤醒并重塑世界。
书中以草类植物历经2500万年才成为地球优势物种的漫长进化史为切入点，生动类比了人类历史上那些被埋没的突破性发现。从麦哲伦的船队因坏血病遭受重创，到林德医生的治愈方案被漠视长达400年；从心脏起搏器因技术瓶颈被搁置近20年，再到维米尔的画作在其死后200年才大放异彩。瓦格纳借助跨学科的分析方法指出，创新由打破根深蒂固的认知框架、等待科学普及的成熟时机、借助外部环境与市场势力的催化这三个关键因素共同决定。 在书中，瓦格纳通过蚂蚁社会性基因的千年蛰伏、人类语言能力的偶然爆发、青霉素的多次“重生”等案例指出，创新并非依赖个别天才的灵光乍现，而是概率、环境和偶然性的共同产物。
本书打破了创新的“天才神话”，指出创新的本质是适应环境的过程，即使微小的灵感也可能在未来成为改变生活的“睡美人”。瓦格纳指出，我们应该学会像进化生物学家一样思考——关注跨领域趋势，记录哪怕看似无关紧要的日常灵感，为未来的“觉醒时刻”埋下种子。瓦格纳还呼吁读者打破专业壁垒，用“长变焦视角”通过跨界学习激发创造力，成为唤醒“睡美人”的参与者。他还提醒读者不要盲目追求速度，而是培养一项长期技能，如培养批判性思维，这可能在时代的转折点给你带来巨大的价值。
这本书不仅是一部创新启示录，更是普通人的行动指南。它告诉我们：最伟大的创新或许就藏在最不起眼的角落，而你需要的，或许只是一份耐心、一双发现的眼睛，以及敢于打破边界、拥抱不确定性的勇气。
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| 關於作者： |
安德烈亚斯·瓦格纳
圣塔菲研究所外聘研究员，瑞士苏黎世大学进化生物学及环境研究专业的教授及负责人。主要研究方向为生物进化中的稳健性和创新。
耶鲁大学生物学博士，奥地利维也纳大学分子遗传学学士，2011年当选为美国科学促进会院士。曾在德国、美国、法国等国开展学术交流活动，出版了《适者降临》《如何解决复杂问题》等畅销作品。
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| 目錄：
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引言 创新很容易，但成功很难
第一部分 自然领域的睡美人
第1章 创新并不是生命史上的奇点
进化的座右铭：抓紧时间，等待
地球就是一个大型的进化实验场
第2章 创新往往产生于它的时代之前
草类的成功并不是进化的作用
不断变化的环境让鸟类走向成功
生命在时机成熟前就进行了创新
第3章 为什么多数创新都是睡美人
进化的艰苦往往发生在无形的世界
可计算的创新
休眠，直到合适环境的出现
第4章 保持休眠，等待觉醒的时刻
进化可以迅速创造拥有休眠才能的生物体
在适当的环境中爆发潜能
扩展适应，进化赋予旧事物新用途
第5章 新的基因一直在产生，但成功需要等待
进化会创造出比所需要更多的东西
独一无二的孤独基因
成功的基因并不是独自成功的
第二部分 文化领域的睡美人
第6章 动物的工具创新由环境决定
利用工具的技能被发现了不止一次
圈养的动物更擅于创新
工具创新在正确的地点和时间才能取得成功
第7章 唤醒人类的创新潜力
唤醒数学的大脑回路
人类语言能力的进化
第8章 用类比作为发现的武器
创造隐喻和类比的天赋
将新概念映射到旧概念中，类比帮助我们更好地理解未知
第9章 成功是由创新者无法控制的力量引导的
文化中的创新也很容易
缺乏社会学习让创新延迟成功
重大的科学进步往往来自不同领域的交叉融合
结语 创造一个让创新能够成功的环境
成功非源于创新本身，而源于外部世界
在寂静无声中成熟的果实
致谢
注释与参考文献
译者后记
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| 內容試閱：
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创新很容易，但成功很难
我们先来做个小测验：地球上最成功的生物是什么？请快快回答！许多人给出的答案是狮子或大白鲨这样的顶级掠食者，还有一些人可能说是鸟、昆虫或细菌。很少有人会想到，草也完全可以称得上是最成功的生物。草这种生物至少符合“惊人的成功”的两个标准。第一个标准是极其丰富。北美大草原、非洲稀树大草原、欧亚大草原，以及无数其他草原，全都被草覆盖着。单是欧亚大草原就从高加索一路延伸到了太平洋，绵延8000多千米。第二个标准是物种数量大且极具多样性。草自从在生命进化历史上出现以来，已经进化出了1万多种。确实，草的种类极其繁多：从适应南极洲冰天雪地的只有数厘米高的毛草（hair grass），到印度北部可以隐藏整群大象的高耸的草，再到亚洲的竹林，这种像“树”的草可以长到30米高。
但草类并不是一直都如此成功。在数千万年的时间里，或者说在它们的大部分进化史上，草类都只是勉强维持着生存。无论以什么标准来衡量，它们都远远谈不上繁荣兴旺。
草类的起源可以追溯到6500多万年前的恐龙时代。自那之后的数千万年里，草类留下的化石极其罕见，这个事实意味着，在那段漫长的时期，草类不可能是非常丰富的。事实上，一直要等到距今不到2 500万年时，草类才成为优势物种，这比它们的诞生足足晚了4000多万年。
为什么草类要等到4000多万年后才能在阳光下找到属于自己的位置？一旦你了解到，进化从一开始就赋予了草类很多种增强生存能力的创新，这个谜团就会变得更加复杂难解。这些创新包括草类拥有木质素和二氧化硅这样的化学防御物质，它们不仅会损害食草动物的牙齿，还使草类更能耐受干旱。此外，在代谢方面，进化让草类拥有了有利于保存水分的复杂创新。
你可能会认为，既然有了这些创新以及其他方面的创新，草类应该可以很快就繁盛起来。然而，事实恰恰相反。在那长达4 000多万年的难以想象的漫长岁月里，它们一直未能做到这一点。草类这种延迟的成功蕴含着关于新生命形式的深刻真理。一种新生命形式的成功不仅取决于它的特定内在特征，也不仅取决于它的某种内在品质，比如一项创新所带来的能力增强或所赋予的新能力，还取决于这种生命形式诞生的世界。
草类并不是唯一一种经历了漫长岁月才获得成功的生物，它们只是无数新生命形式中的一员。若以物种的丰富性或多样性来衡量，一些新生命形式的成功也推迟了数百万年，甚至数千万年。例如，第一批蚂蚁出现在1.4亿年前，但直到4000万年后，蚂蚁才开始分化，到今天已有1.1万多种。哺乳动物有着各种各样的生命形式，如生活在地上的、会爬树的、会飞行的或会游泳的，它们起源于1亿多年前，但直到6500万年前才开始蓬勃发展。这方面还有一个例子，那就是咸水蛤蜊科动物，它们更是不得不等待了长达3.5亿年才大获成功，分化成了500多个物种。
进化的睡美人
上述新生命形式以及许多其他的新生命形式有一个共同点，即在大爆发之前一直处于休眠状态。它们是生物进化过程中的“睡美人”。这些“睡美人”让我着迷不已，它们让我对关于成功和失败的所谓真理产生了怀疑，而人们一直认为这些真理都是不言而喻的。这些质疑不仅适用于自然的创新，也适用于人类文化的创新。
当生命第一次从原始汤（primordial soup）中爬出来时，当生命第一次发现从矿物质、有机分子和阳光中提取能量的方法时，当生命第一次学会在浩瀚的原始海洋中游泳并借此谋生时，当生命第一次变成多细胞生物（高度特化的细胞分担生长和繁殖、逃避捕食者和跟踪猎物、自卫和攻击等所需的劳动并做出牺牲）时，当生命第一次学会应对挑战时，它必须创新。每一个挑战都可以用多种方式来应对，每一种应对方式都是生物进化的创造性产物，而且都体现在拥有独特生命形式的物种身上；它们数以百万计，随着进化的推进，数量还在不断增加。
当然，创新从来没有随着生物进化而停止。那些拥有复杂神经系统的物种，如黑猩猩、海豚和乌鸦，已经发现或发明了用于狩猎或采集食物的简单技术和工具。自农业革命以来的1万多年里，人类文化产生了众多革命性的创新，如数学和文字，以及从车轮到壁纸的大量小创新。人类已经凭借自己的聪明才智发现了自然的基本规律，创作出了无数的创造性作品，从诗歌到歌曲，再到交响乐和小说。这些创新中就有不计其数的“睡美人”，比如像雷达这样的被忽视的突破性技术，像格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel）的遗传定律这种一度被埋没的科学发现，还有像约翰内斯·维米尔（Johannes Vermeer）的画作《戴珍珠耳环的少女》这类被遗忘的艺术作品，这件旷世杰作在一个多世纪的时间里一直没有得到认可。
诚然，自然和文化并不是以完全相同的方式进行创造的。牛顿撰写《自然哲学的数学原理》时所用的墨水和纸与蓝鲸的细胞、组织和器官是两类不同的创造力基质。在一位作家十易其稿的勇气背后，是一种完全不同于DNA的随机突变的创作动力。一项专利的商业价值与大肠杆菌每天分裂的频率是衡量成功的不同标准。不过，在这些差异之外，不同的创新还有一系列更深层次的相似之处，其中之一是很多创新都是远远超前的。
“睡美人”是一种创造性产品，刚出现时也许没有明显的优点、价值或实用性，但只要时间足够长，它就能改变生命和生活。这种产品在自然和文化中无处不在。它们将帮助我们理解一个事实，即被忽视的孟德尔的遗传定律和被遗忘的维米尔的画作都是创新史的一个普遍模式的一部分，而这个模式可以一直追溯到生命的起源。大自然中的“睡美人”可以帮助我们理解为什么创新可能很容易，但创新要取得成功则很难。成功与否是创新者无法控制的我是一名生物学家，毕生的愿望就是了解生物进化如何为生命问题提供新的解决方案。为了实现这一目标，我不断努力，并且得到了一群志同道合的年轻研究人员的支持，他们来自我在苏黎世大学的实验室。一些研究人员在实验室里培养不断进化的生物体，进化创新就在我们眼前上演。
有些研究人员分析大量的DNA数据，以了解多种生物体独特生活方式的起源。有些研究人员则使用抽象的数学语言来探索进化创造力背后的普遍规律。我们都想了解大自然是如何进行创造的。我们有幸生活在今天这个科技日新月异的时代，比以往任何时候都更接近这个遥远的目标。我们还受益于分子生物学领域的一场革命，这场革命始于20世纪50年代，当时詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）发现了DNA的双螺旋结构。特别是，进入21世纪之后，这场革命仍在推进。随着时间的推移，它揭示了越来越多的生命秘密。这些秘密关系到数万亿个分子，这些分子在人类的细胞、组织和器官中相互合作，维持着人类的生命，还构成了生命进化过程中每一次创新的基础，包括生命本身的起源。
每当突变改变了生物体的DNA时，它最终将会改变该DNA编码的一些分子，还会改变这些分子的功能，并影响其工作的效率和质量。这些变化最终促成了进化所创造的一切新事物，从细菌旋转的鞭毛到猎鹰锐利的眼睛，再到人类大脑中使语言、艺术和科学最终成为可能的神经连接。当我和研究伙伴研究进化的创造物时，我们研究了这些分子，研究它们如何随时间变化，以及这种变化如何创造新的生命形式。我们发现，“睡美人”无处不在。细菌酶就是其中一个例子。这种酶是为了完成某种工作而进化出来的，但是也可以完成很多种其他工作，例如切割和破坏自然界中不存在的合成抗生素。直到生物化学家发现了这些抗生素，然后医生用它们来对抗细菌之后，细菌酶的这项技能才失去了作用。另一个例子是一些全新的基因，它们是在基因组（包括人类的基因组）进化的过程中自发地产生的，而且数量巨大。每一个这样的基因都在寻找某个问题的解决方案，这个问题可能在该基因诞生之后很久才出现，也可能永远不会出现。
第4章 保持休眠，等待觉醒的时刻
2008年，当一架军用直升机飞越委内瑞拉南部的偏远丛林时，机组人员发现了一个与世隔绝的村庄，这引出了一项惊人的医学发现。这是一个亚诺玛米（Yanomami）村庄。亚诺玛米人是一个大约有3.5万人口的美洲印第安部落，分散居住在巴西北部和委内瑞拉南部丛林中的200多个村庄。他们是为数不多的土著之一，以种植、狩猎和采集为生，在接触到现代文明之后，他们的生活方式并没有消失。这种接触往往是灾难性的，例如，当采金者进入亚诺玛米人的领地时，他们带来了致命的疾病，如麻疹和疟疾。2008年发现的这个村庄处于与世隔绝状态，没有遭受过这样的灾难。
虽然亚诺玛米人与现代文明接触可能是危险的，但是这也可以改善他们的生活。根据巴西政府的估计，只要提供基本的卫生保健和疫苗接种服务，就可以让亚诺玛米人的死亡率降低至少70%。这就是当地政府向各个亚诺玛米村庄派遣医疗小组的原因。2009年，当一个医疗小组第一次进入新发现的那个亚诺玛米村庄时，科学家对村民的粪便和皮肤进行了采样。这是了解寄居在人体中的细菌群落如何影响人体健康的方法之一。这不是一件小事，毕竟我们身上的细菌比我们的细胞还要多。这些细菌也被称为微生物组（microbiome），它们中的一部分是有益的，能够帮助我们消化食物、抵御疾病、控制体重。不过，有一些细菌会让我们生病。更可怕的是，一些有害细菌拥有一种致命的才能，即能够对抗医生用来控制它们的抗生素。在这个世界上，一次小小的擦伤就可能导致一个孩子死于败血症，无数妇女在分娩后死于感染，死于伤病的士兵比在敌人的炮火下牺牲的士兵还多。
现代抗生素刚出现时是一种神奇的药物，但是到了1945年，即第一种现代抗生素青霉素问世仅仅8年之后，对它产生耐药性的细菌就在世界范围内传播开来。青霉素耐药性只是一场持续至今的军备竞赛的开端，而且我们并没有赢得这场竞赛。在研究人员发现一种新的抗生素，以及医生开始开具处方后不久，对这种抗生素有耐药性的细菌就会出现。它们掀起了一波又一波迅速蔓延到世界各地的耐药性浪潮。
现在，耐抗生素的细菌每年会夺去100多万人的生命。正因为如此多的生命受到耐抗生素的细菌的威胁，我们迫切需要解决这个问题。要想找到解决方案，我们必须先弄清一些基本问题。我们需要了解抗生素耐药性是如何产生的，以及它是如何迅速传播的。这些就是像我这样的研究人员所探究的问题。现在，我们已经知道了一些问题的答案。抗生素耐药性的传播是由不断进行的基因交换和改组(水平基因转移)所推动的，细菌利用这种基因交换和改组来改善它们的生活。当下极为便捷的旅行加速了这一进程，人们及其身上的耐抗生素的细菌可以在短短几天内到达地球上最偏远的地方。
有人据此猜测，如果与现代文明隔离开来，应该可以防止抗生素耐药性，就像那个与世隔绝的亚诺玛米村庄的居民那样。有人据此猜想，那些从未与外界接触的亚诺玛米人从未服用过抗生素，也没有与服用过抗生素的人接触，所以他们的微生物组应该不会对现代抗生素产生耐药性。
不幸的是，事实远非如此。2009年，科学家对那些亚诺玛米人的粪便和皮肤进行采样后的结果表明，它们含有细菌，这些细菌的基因赋予了他们对8种抗生素的耐药性。这8种抗生素不仅包括像青霉素这样的第一代抗生素，还包括最近开发出来的、作为对抗耐药细菌的最后手段的抗生素。这些亚诺玛米人可能没有接触过外面的人，但是他们肯定接触过耐抗生素的细菌。
或许，这些细菌是通过亚诺玛米人与外界的间接接触进入这个村庄的?毕竟，村民们确实与其他接触过现代文明的亚诺玛米人交换过箭、砍刀和衣服等物品。或者，耐抗生素的细菌是乘着风、搭着雨来到这个村庄的?毕竟，风雨确实可以将细菌运送到各个大陆。这些因素能解释他们对抗生素的耐药性吗?
也许吧，但是这个谜团并没有就此解开。随着其他抗生素耐药性案例的发现，在离文明社会更远的地方，这种情况更加严重。例如，地下深处的沉积物上的细菌也具有抗生素耐药性。2009年，在南卡罗来纳州和华盛顿州钻出的170米深的钻孔中，科学家发现了这些沉积物。这些沉积物上居住着细菌，当科学家试图用13种抗生素杀死这些细菌时，他们发现86%的细菌至少对一种抗生素有耐药性，超过60%的细菌对不止一种抗生素有耐药性，有些细菌甚至对多达10种抗生素有耐药性。
在离地球表面更远的地方，有一种细菌生活在太平洋底部，距离海平面1000多米。它拥有一种特殊的基因，该基因对4种抗生素都有耐药性，其中包括青霉素。
有些细菌在空间上和时间上都从人类社会中消失了。它们消失得太早，我们只有通过它们遗留下来的DNA才能检测到它们。例如，加拿大北部育空地区有一片有3万年历史的冻土，科学家在那里发现了一种已经死亡的细菌。在这些永久冻结的沉积物中，在地下几米的严寒之地，古代细菌的DNA与猛犸象等已经灭绝的哺乳动物的DNA共存。当科学家研究这些古老细菌的DNA时，他们发现它能帮助细菌抵抗多种抗生素。
雷修古拉洞穴（Lechuguilla Cave）位于美国新墨西哥州南部卡尔斯巴德洞穴国家公园，它在很长一段时间里都与世隔绝。洞穴是岩石遭到侵蚀后形成的，但不是雨水和地表河流的侵蚀，而是从地壳深处冒出来的硫酸的侵蚀。由于独特的地质结构，这个洞穴已经与地表隔绝了大约400万年。尽管如此，洞穴中的微生物仍然能够很好地抵御抗生素，其中70%的细菌对3种及以上的抗生素有耐药性，有一种细菌对多达14种抗生素有耐药性。
当微生物在与地球表面完全隔离的环境中生活了100万年，或者当它们被深埋在地下时，我们总能排除它们直接或间接接触过现代文明的可能性了吧。亚诺玛米人携带的耐抗生素的细菌或许来自与现代文明的间接接触，但是这些微生物不可能是通过风或雨水从医院或患者身上传播过来的。对于这些微生物，我们只能得出这样一个结论:在很久以前，肯定在抗生素问世之前，甚至有可能在人类诞生之前，它们就对抗生素有耐药性。
这个结论看上去似乎完全无法解释，除非你知道许多抗生素本来就是天然分子，其中就包括青霉素的原型。亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）最重要的发现就是青霉素。当时，一种能够产生青霉素的真菌在细菌培养物中过度生长，弗莱明便用这种“化学武器”杀死了细菌。真菌能够产生一些天然抗生素，细菌也能够产生许多天然抗生素。细菌和真菌都会在“生化战争”中使用抗生素来对付它们的天敌。这种战争在微生物中广泛存在，正如在其他生物中一样，后者包括我们在第1章中讨论过的产胶植物。这样的战争引发了军备竞赛，落败的一方会发展出新的进攻技巧，比如植食昆虫学会了切断植物的乳胶管。同样，致命的抗生素的进化会迫使细菌进化出超强的耐药性。抗生素“生产商”和耐药性之间的进化军备竞赛已经持续了数亿年，人类只是携带着自己发现的抗生素加入了这场激烈的竞赛，而且是最新加入的一个物种。
一些抗生素的自然起源并不能解释所有早已存在的抗生素耐药性，原因是有些抗生素并不是天然的，而是人造的。半合成抗生素就是其中之一，这是一种经过化学改造的天然分子，可以骗过细菌的防御。人造抗生素还包括研究人员在实验室里发明和制造的全合成抗生素。值得注意的是，一些细菌对这两类抗生素都有耐药性，比如来自未与现代文明接触过的亚诺玛米人和地下沉积物的细菌。这些合成抗生素还引出了一个令人惊讶的结论:细菌必定拥有一种休眠的潜力，以对抗它们可能在数千年里、数百万年里甚至永远不会遇到的分子。
这似乎过于荒谬了，简直无法解释。难道进化真的具有如此强大的洞察力，能够预见到人类会发现、合成和使用非天然抗生素吗?进化是否真的能让细菌对抗可能永远不会被人类发现的抗生素?这种可能性让我们想起刘易斯·卡罗尔的小说《爱丽丝镜中奇遇记》中的一个角色——白骑士。白骑士从红骑士手中救出了女主人公爱丽丝，然后向她描述了自己发明的许多东西。有一项发明是一只箱子，箱子颠倒着挂，箱盖悬开着，白骑士说这样可以防止雨水进入箱子。另一项发明是一个装置，白骑士说可以在老鼠出现在他的马背上时用它捉住老鼠。
“你要知道，”他停顿了一会儿，接着说道，“最好凡事都做好准备，以应对各种情况。这就是我的马要戴脚镯的原因。”
“它们有什么用处呢?”爱丽丝好奇地问。“防止鲨鱼来咬我的马，”骑士回答，“这是我自己的发明。”
就像大多数马不会遇到鲨鱼一样，大多数细菌也永远不会遇到它们所要对抗的合成药物，它们的防御潜力处于休眠状态。只有当人类发明了这些药物并用它们对付细菌时，这种潜力才会被唤醒。我们很难想象进化会有这种先见之明，让细菌做好应对各种不测的准备。
对于这个谜团，确实有一种解开它的方法，而且这种方法很简单，不需要先见之明。为了理解这种方法，我们需要回过头去讨论组成生命的重要分子，即被称为蛋白质的氨基酸长链。蛋白质不仅承担着维持生命所需的大部分工作，还管理着抗生素耐药性。
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