進化的創新引擎: 大自然如何賦予人類顛覆思維的力量?
- Sparknify
- 3月26日
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人類創新的火花
人類天生擁有源源不斷產生創新想法的驚人潛力。從原始人類打造的第一件石器工具,到現代科技的重大突破,每一次跨越式的進步背後都離不開創造力的驅動。然而,大腦究竟是如何催生出那令人興奮的「靈光乍現」時刻?這種瞬間的啟發,真的只是隨機出現嗎?現代的神經科學與心理學研究指出,創意的出現並非神祕或偶然,而是一種能被觀察、重現且有規律的過程,其核心機制來自大腦的神經活動以及聯想思考的運作模式。
在本文中,我們將深入剖析大腦於創意思考過程中的具體運作,探討人類的創造力究竟是如何透過演化歷程逐步發展出來,並進一步說明理解這些科學基礎,對現今教育與創新有何重要啟示與影響。

當我們進行腦力激盪,或試圖想出一個全新的解決方案時,大腦其實正展開一場精密的神經交響曲。此時,幾個主要的腦部網路會同時參與運作,其中最關鍵的一個是「預設模式網路(Default Mode Network, DMN)」。這個網路通常在我們放空、做白日夢、或心智漫遊時最為活躍。而研究顯示,這恰好也是創意誕生的重要關鍵。
根據 2024 年的一項研究,當參與者被要求為日常物品設計全新用途時,研究人員發現他們的 DMN 活動顯著增強。更有趣的是,當研究團隊刻意抑制這些區域的活性時,參與者的創意能力也隨之下降。換言之,當 DMN 運作受阻,我們產生新點子的能力就會被削弱——這提供了有力證據,證明創意思維並不是隨機發生的,而是源自可觀察、可預測的大腦機制。
DMN 負責生成內在驅動的想法,如記憶回溯、未來想像與自由聯想,是創意的「靈感引擎」。但創造力不只靠靈感驅動,還需要「執行控制網路(Executive Control Network, ECN)」介入。ECN 是大腦中負責邏輯、決策與監控的區域,會對初步產生的點子進行評估與優化。神經科學家 Rex Jung 將這樣的合作形容為一場「動態互動」——一邊是發想的引擎,一邊是篩選與修正的濾網,兩者缺一不可。
實證研究進一步指出,DMN 和 ECN 雖然在多數日常情境中呈現「此消彼長」的關係,但在創意活動中卻能並肩協作。賓州州立大學的認知神經科學家 Roger Beaty 教授表示:「要讓創造力發生……這兩個系統必須學會合作。創意的魔法,正是源自這種點子產出與評估之間的反覆互動。」
除此之外,大腦還有一個「顯著性網路(Salience Network)」,負責偵測何時應啟動 DMN 或 ECN,並在兩者之間進行靈活切換。這三大網路共同組成了人類創意思考的核心「創意迴路」。更令人興奮的是,這個系統並不是固定不變的——神經可塑性讓我們有機會透過練習與訓練來強化這些連結。
總結來說,創意不是天外飛來的靈感閃電,而是大腦中一套有組織、有邏輯、可重複操作的系統所產生的結果。了解這一點,正是我們解鎖創新潛能的第一步。

創意並非隨機:大腦的聯想機制
人類的大腦會藉由記憶與模式辨識來運作,因此,所有新想法的誕生,本質上都是透過將已知的概念重新組合、聯想而來。創意的產生大多是一種聯想性的思維過程,也就是大腦能夠將儲存在記憶中看似不相關的各種概念彼此連結,從而創造出全新的點子。賓州州立大學的認知神經科學家 Roger Beaty 教授解釋:「記憶代表我們現有的知識,而創意則是超越這些知識;但若我們腦中空無一物,就不可能創造出任何新事物。」也就是說,知識庫是所有創新點子的基礎原料。
許多研究指出,富有創造力的人通常擁有更加緊密且複雜的語意記憶網絡。這樣的網絡結構使他們能夠更輕鬆地連結看似毫無關聯的想法,進而產生創新的突破。Beaty 教授就曾表示:「創造力較高的人,往往能夠察覺到其他人認為不相關事物之間的隱藏連結。」
知名創新者如蘋果創辦人賈伯斯(Steve Jobs)也曾從自身經驗出發,指出:「創造力本質上只是在連結不同的東西。當你詢問那些富有創意的人他們是如何辦到的時,他們可能會覺得不好意思,因為他們並沒有刻意去創造什麼……他們只是『看見』了某些關聯,久而久之,這些聯結對他們而言變得再明顯不過。」
無論從神經科學還是產業界的實務經驗來看,創意都不是憑空誕生的。實際上,每一次創新的突破,都是大腦內部經由聯想、整合與重組概念後的結果。透過相似的思考步驟與輸入條件,這個創意生成的過程可以不斷重現。例如腦力激盪等方法,就是特意促進大腦內的聯想網路,使產生新點子成為可預期且有系統的能力。因此,創造力絕非偶然的靈感火花,而是透過訓練與學習便可提升的一項認知能力。

創意並非偶然:系統化的聯想與思考模式
另一個反駁創意是隨機產生的證據,在於創造性思考過程在不同人群和情境中展現的一致性。透過「擴散性思考」(如為一個迴紋針想出各種不同用途)的實驗發現,幾乎所有人都能經由持續的練習提升點子產出的數量;更重要的是,腦部掃描顯示,當人們進行這些創意任務時,大腦會出現特定而穩定的活動模式。此外,在創造力研究中,有一個著名的「同等機率法則」(Equal Odds Rule),指出要產生一個真正出色的想法,最有效的方法就是不斷提出大量的想法——即使多數會失敗,但總會有少數出色的點子脫穎而出。歷史上的許多案例證實了這個原則:愛迪生試驗數百種材料後才成功發明了實用的燈泡;畢卡索經歷數千幅素描後,才完成了真正的傑作。這些例子顯示,創新點子的產生是遵循「數量與精煉」法則的。大腦內部的聯想機制會持續產生大量初步的點子,再透過批判性思維來篩選和精煉。換句話說,創新思考本身是一個系統性的過程。雖然對創作者來說,這些點子出現時像是突然的靈感閃現,但背後其實是大腦系統性、持續地在形成與評估各種連結。
創新的生物與演化基礎
為什麼人類會發展出如此豐富的想像力與創新能力?從生物演化的角度來看,創造力給予人類極大的生存優勢。創新能力幫助早期人類適應不斷變化的環境,開發新工具,解決複雜的生存問題。人類學家 Christopher Henshilwood 提到,現代人類「天生便是發明家,不斷推進與試驗各種新科技」。考古證據也顯示,我們祖先創造的各種工具、火焰、藝術和住所等,皆為人類的生存與繁衍帶來了巨大助益。那些懂得隨機應變(如創造新的狩獵工具或找到新的食物來源)的史前族群,明顯比思維僵化的族群更容易生存。經過漫長的世代,自然選擇逐漸青睞能夠「跳出傳統框架」的創新型大腦。事實上,在數百萬年的時間裡,人類大腦的體積增加了三倍,其中負責計畫與抽象思考的前額葉區域尤其大幅擴展,這種生物上的投資使我們成為極具適應力的物種。
另一方面,演化生物學家提出,創造力也可能受到「社會與性擇」所驅動。心理學家 Geoffrey Miller 認為,藝術、音樂、幽默等創造性行為,很可能是演化出的智力與基因適應度訊號,以吸引異性。就像孔雀華麗的尾羽展示健康一般,一個有趣的故事或獨特的創新技能,也能使我們的祖先在求偶時更具吸引力。儘管這個理論仍具爭議,但現代人依然普遍認為創意與幽默是極具吸引力的特質。此外,創造力也強化了人類的群體凝聚力與文化傳承。早期人類透過故事與教學分享各種創新,使群體知識得以累積。當我們開始模仿與改善彼此的點子後,文化的演化便加速前進,形成遠超越個人能力的集體創新。換句話說,演化將人類的大腦設計成一個「點子產生器」,因為更好的工具、更成功的團體合作與更有效的溝通,都大幅增加了我們祖先的生存機率。創造力成為人類大腦演化出的一個關鍵特徵,而非偶然的突變。有趣的是,即使尼安德塔人也曾表現出基礎的創造力(如工具使用和簡單的藝術),表示創造力這種特質在人類演化中早有深厚根源,只不過現代人將它推向了新的高峰。
專家對創造力的深入見解
學術界的研究人員進一步探討了創意產生的內在機制,並提供了更多實際提升創造力的方法。我們已聽過認知神經科學家如 Roger Beaty 與 Rex Jung 對腦部網路的介紹。接下來深入探討其他專家的研究成果:
• 創造力 = 記憶 + 新穎性:Roger Beaty 教授特別強調,創造力本質上是建立在已有知識之上。他表示:「創意意味著超越我們現有的知識,將不同領域的知識重新組合,形成新意。」因此,實務上的含意是:專業知識與創造力其實是息息相關的。你所掌握的知識越多,創新點子的潛力就越大。這也推翻了「孤立的天才」憑空產生想法的刻板印象——即便如愛因斯坦這樣的天才,也是在深厚的知識基礎上進行創新。透過 fMRI 掃描研究,Beaty 更指出可以從大腦網路的互動方式預測一個人的創造力程度。高度創造性的大腦往往形成更完整、整合的網路,連結平時較少交流的「預設模式」與「執行控制」區域。換言之,富有創造力的大腦在連結方式上確實有所不同,而這種差異是來自於長期的經驗與練習,而非天生隨機產生的結果。
• 「啊哈!」時刻並非偶然,而是有所準備:

專門研究洞察力(也稱為「啊哈!」時刻)的心理學家 John Kounios 及其研究團隊發現,人們突然產生靈感之前,往往經歷了一段無意識的處理過程。腦電波(EEG)研究顯示,人們在意識到創意解決方案的前一刻,大腦右側顳葉會出現高頻率的γ波(gamma waves)活動,這代表大腦在背景中早已默默進行問題處理,才導致突如其來的洞察力。這與神經科學家 Rex Jung 提出的創造力階段理論不謀而合:先是準備期(蒐集相關知識),接著是醞釀期(讓思緒放空,允許 DMN 自由聯想),之後才迎來豁然開朗的洞察期(啊哈!時刻),最後進入驗證期(點子的精煉與確認)。這些階段並非隨機,每個階段都有特定的認知功能參與其中。如 Jung 所言:「創意雖然可能是全腦過程,但某些區域(例如前額葉)尤為重要,一部分區域負責產生想法,另一部分則負責批判、篩選。」換言之,「啊哈!」時刻表面上看起來像偶然的靈感,其實是大腦在醞釀期中辛勤聯想的結果。事實上,刻意暫停並讓大腦適度放鬆,更能提高這種洞察時刻發生的機率——這正是來自神經科學的建議。
• 開放性人格與創造力:
另一個重要的研究發現是人格特質與創造力息息相關。Beaty 教授指出:「有創造力的人通常對新的經驗更加開放,傾向以不同的方式來看待世界。」根據心理學中「大五人格模型(Big Five)」的觀點,對新經驗的開放性(Openness)與擴散性思考能力有著強烈的關聯。高度開放的人通常好奇心強,願意探索新事物,且對不確定性較少恐懼,這樣的性格使他們自然而然地接觸到更多元的資訊,並更容易將這些資訊彼此串聯,形成新的創意點子。提出「心流理論」(Flow)的認知心理學家 Mihály Csikszentmihályi 在訪談大量卓越創作者後也發現,他們多數具有他所謂的「複雜人格」:既能從容地進行天馬行空的想像,也能高度專注於某項任務;既能充滿自信,又能保持謹慎懷疑;既能遊戲般地輕鬆玩耍,又能嚴格自律。這種人格上的靈活性,本質上正是大腦網絡之間交互運作的反映。這也表示創新並非一種「有或沒有」的固定特質,而是一個會隨著心態、習慣與環境而不斷變化的動態過程。
透過研究專家們的成果,我們清楚看到,創意的產生並非偶然,而是在特定條件下可預期的結果。只要給予大腦適當的知識資源、提供適合的環境(兼具自由探索與點子精煉),再搭配正確的心態,創造力就能穩定且持續地發揮出來。社會若能理解這個過程,就能不再將創意視為少數人擁有的神奇天賦,而是將其視為每個人都能透過教育與練習培養出來的技能。
教育上的啟示:如何培養兒童的創造力
如果創意思考確實是根植於神經機制之上,並且能透過訓練加以提升,那麼教育體系將會對創造力的培養(或抑制)產生巨大影響。不幸的是,已有許多證據顯示傳統教育系統並未將創造力放在重要位置。事實上,過去數十年來兒童的創造力測驗成績不斷下降。一項針對約三十萬筆「托倫斯創造思考測驗」(Torrance Tests of Creative Thinking)的分析發現,美國兒童的創造力得分在1990年之前持續提升,但在之後卻出現了明顯下降,尤其是在較年幼的孩童身上更為明顯。這個令人震驚的趨勢被稱為「創造力危機」。研究者 Kyung-Hee Kim 指出,儘管 IQ 分數持續上升,但兒童的創造力卻不斷降低,意味著學校過度著重知識的傳遞和批判性思維,卻犧牲了孩子們的想像力和原創性。造成此現象的可能原因包括教育系統強調標準化測驗、教學過於重視單一正確答案,抑制了開放性、探索性的思考方式。正如知名教育家肯·羅賓森爵士(Sir Ken Robinson)所言:「創造力在教育中與識字能力一樣重要,應該被賦予同等的地位。」然而,現實中我們卻經常反其道而行,忽視創意藝術、遊戲與探索,而過於偏重死記硬背的教育模式。

理解創意產生背後的神經科學原理,更能凸顯培養兒童創造力的重要性。孩童的大腦擁有極高的可塑性,能快速形成新的神經連結。若我們鼓勵孩子透過開放式的遊戲、自由想像及創意活動來啟動他們的預設模式網路(DMN),這些促進新想法產生的神經迴路便會隨之強化。相反地,如果我們過度強調持續專注及反覆記憶知識的教育模式,就可能阻礙孩子這些本應發展成為未來創新者的神經網路。
目前已有許多更有效的方法被證實能有效提升創造力,例如專題式學習(Project-based learning)或探究式學習(Inquiry-based learning)。這些教學模式鼓勵學生面對沒有固定答案的問題,引導他們透過反覆的腦力激盪與嘗試錯誤來尋找解決方案,恰好反映了大腦在創意產生與評估過程中的運作方式。此外,將藝術與設計融入課程之中(即STEAM教育,將藝術納入科學、技術、工程與數學教育中),也能有效活化孩子腦中的聯想網路。即使是一些簡單的課堂措施,例如鼓勵學生勇敢提出問題、肯定創新的想法,以及允許錯誤成為學習的一部分,也能帶來顯著效果。知名教育專家肯·羅賓森(Ken Robinson)曾指出:「如果你無法容忍錯誤,你就永遠無法創造出真正原創的東西。」在教育現場,這代表我們應提供安全的學習環境,讓學生勇於嘗試,不用擔心犯錯後受到嘲笑,唯有在不斷嘗試與錯誤中,大腦才會真正學習到創新的能力。
此外,明確教授創造性思維技巧的教育趨勢也日漸增加。許多學校透過SCAMPER技巧或腦力激盪遊戲等方式,有系統地訓練學生的擴散性思考能力。初步研究發現,此類訓練能有效提升孩子們的創意產出,並增強他們對自己創造力的自信。同時,教育界也越來越關注遊戲與創造力的關聯,研究指出幼年時期充分且自由的遊戲時間,與日後更出色的擴散性思考能力呈現正相關。透過了解創意在大腦內的運作方式,教師與家長能更有效地支持孩子的創意發展,例如適當安排休息時間讓孩子能自由發呆、鼓勵多元體驗以建立豐富的知識基礎,並且積極肯定孩子提出的獨特想法,以強化相關的神經聯結。未來經濟環境將高度倚重具有創造性思維的人才,因此從小培養這些神經迴路已成為現代教育的首要任務。2023年一份教育報告更強調:「創意思考與問題解決能力如今已不再是可有可無的奢侈品,而是未來必備的關鍵技能。」
矽谷如何打造系統化的創新文化
矽谷的成功絕非巧合,而是源自一種系統性推動創新思考的企業文化。科技新創公司有意識地利用大腦的創意生成機制,設計出能最大化促進神經與認知條件的環境。腦力激盪會議(Brainstorming)、黑客松(Hackathon),以及谷歌著名的「20%自由時間」制度(鼓勵員工花20%的時間從事個人專案),這些作法都是為了刻意激發大腦的聯想能力與創新嘗試。在這樣的環境中,大量產出點子受到高度鼓勵,呼應了前述「同等機率法則」(Equal Odds Rule)的原理——即持續產出大量點子,其中少數點子最終將成為突破性創新。接著,團隊透過批判性思考(由大腦的執行控制網絡執行)篩選並實踐最佳的構想。這種不斷循環的過程每週都在科技企業中產生源源不絕的創新能量。正如蘋果創辦人賈伯斯(Steve Jobs)所言:「成功的創新者,無非只是比別人更擅於將不同的東西連結在一起。」因此企業往往積極促成跨領域團隊的合作與交流,打造開放式的工作環境,讓來自不同背景的創意能相互激盪、融合,進一步推動創新的誕生。

在所有產業之中,科技新創界或許最徹底擁抱了神經科學的發現:創造力其實是可以「被設計」與「被培養」的。新創企業深知,恐懼會扼殺創意,因此它們刻意打造一種「失敗無妨、快速實驗」的文化,讓員工的大腦能夠自由探索大膽想法,不需自我審查或害怕出錯。這正是教育家肯·羅賓森(Ken Robinson)提倡的理念在職場的延伸——「如果你不願意犯錯,就永遠無法創造出任何原創的事物」。當新創公司鼓勵員工拋出尚未成熟、甚至看似荒謬的點子時,其實正模仿大腦創意產出的自然過程:產出大量想法,再從中精煉出突破性的靈光一閃。這既是一場「數量戰」,也是一場「連結戰」,而矽谷在這場遊戲中顯然已經佔得先機。事實勝於雄辯:矽谷創造的專利數與新創企業數量遠超其他地區,證明這一套由系統驅動的創新流程遠比運氣更可靠。
如今,越來越多企業領導者也開始將創造力視為組織競爭力的關鍵。根據 IBM 的一項全球 CEO 調查,60% 的執行長將「創造力」列為未來領導者最重要的特質,高於紀律、嚴謹,甚至願景。另一項由 PwC 進行的調查也發現,超過 77% 的 CEO 認為創意思維是企業最需要的單一技能。這些數字傳遞出強烈訊號:在產業頂層,創新不再被視為少數天才的靈感閃現,而是每個組織都必須系統性培養的核心能力。也因此,許多企業積極投入創新訓練、創意工作坊,以及建立多元背景的團隊——因為多樣化的經驗與觀點能豐富大腦的聯想素材,是創意產出的重要燃料。
矽谷的創新文化將這些理念內化為日常實踐,結合系統化的點子生成機制與鼓勵冒險的態度,幾乎是把「創意的科學」應用到了組織層級。因此,許多矽谷公司已成為真正的「創意工廠」,不斷進行產品與商業模式的快速迭代。他們的成功說明,只要將創意視為一項可預期、可訓練的工作流程,並透過合適的文化與機制支持,創新就會持續發生。這樣的策略不僅適用於科技業,同樣也能啟發非營利組織、教育機構甚至學術研究單位——只要營造出能活化大腦創意網絡的環境,突破與發現就會水到渠成。
正如科技創新者伊隆·馬斯克(Elon Musk)所強調的,創造力並非無中生有,而是建立在「第一性原理」(first principles)之上。他說:「我認為有一種很好的思考方式,那就是物理學的方法——從最基本的事實出發,問自己:『我們可以確定哪些東西是真的?』然後從那裡一步步推理上去。」他在 SpaceX 和特斯拉鼓勵團隊打破慣性思維,重新拼湊基礎知識與原理,進而催生出可重複使用的火箭或徹底顛覆汽車設計的想法。這種邏輯清晰、步驟可重現的創意流程,再次證明:創新其實是一種有意識的思維策略。矽谷沒有將創新交給運氣——他們理解創意的原理,並且打造出讓創意得以繁盛的土壤。

培養創意思維的三大關鍵策略
人類的創意能力,是一項令人驚嘆的現象,它深植於我們的大腦結構,經歷演化洗鍊,並在現代社會中成為高度珍視的核心能力。更重要的是——創意不是偶然的靈光乍現,而是一種可以被理解、練習與強化的過程。透過科學的理解與有意識的培養,每個人都能激發自身的創造潛能。
以下是三項實用、可立即採取的策略,適用於個人、教育者與組織,用以啟動並強化創意思維:
1. 打造多元知識與經驗的網絡
創意源自廣泛的輸入與深厚的背景知識。主動讓自己(或學生)接觸不同領域、文化與技能——閱讀各類書籍、學習音樂、造訪博物館、動手實作技術項目……這些都在為你的大腦建構更豐富的記憶庫。輸入越多元,思維的連結點就越多,創意的可能性也越大。
如 Roger Beaty 教授所說:「創意不是無中生有,而是從你已知的事物中重組出新的想法。」培養好奇心、建立跨領域的視角、鼓勵終身學習,都是擴大大腦聯想能力的關鍵。
2. 鍛鍊「點子肌肉」:定期練習擴散性思考
創造力就像肌肉一樣,需要反覆練習才能強壯。安排時間進行點子練習——例如寫出一個物品的 10 種創意用途,或列出 10 個解決某問題的方式——重點在於量多於質,不必一開始就評價每個想法的好壞。這模擬了大腦在創意狀態下自由聯想的運作模式。
你也可以嘗試心智圖、自由寫作、即興創作遊戲等方式來打破思維慣性。老師們可透過開放式問題、跨學科專題、或創意型作業,在課堂中創造「思考寬度」的練習空間。持之以恆,你會發現——點子不再難產,創意變得自然。
3. 擁抱醞釀期與「錯誤的自由」
最棒的靈感,往往不是在專注工作時出現,而是在你散步、發呆或洗澡時突然浮現。這是因為大腦的預設模式網路(DMN)會在非專注狀態下自動整合想法與記憶。給大腦喘息空間,是讓創意自然浮現的最佳催化劑。
冥想、暫停、自然走神,這些都能提升洞察力。同時,你也需要培養一種「允許錯誤」的心態。正如 Ken Robinson 所說:「如果你不能接受錯誤,你就無法創造出任何原創的東西。」在實務上,這代表在創意初期不急著評判點子,而是先放手讓想法湧現,再分階段進行篩選與改良。這正是大腦天然的創意節奏——釋放→聯想→評估→創新。
創意不是天賦,是可以鍛鍊的能力
透過這三個策略,我們能夠將神經科學與心理學對創意的理解化為日常練習。創意並不只屬於少數天才,而是每個人都具備的大腦潛能。無論是在教室裡培養孩童的創意思維,或是在企業中打造創新文化,只要理解創意的運作邏輯,就能設計出更好的方法,讓創新在每個人、每個組織中萌芽與成長。
面對日益複雜的世界與未來產業的需求,激發創新潛力不只是提升個人能力,更是整體社會進步的關鍵。我們越了解大腦的創意機制,就越能啟動下一波推動科技、藝術與文化發展的原動力。
資料來源:本文所引用的理論與觀點,皆來自神經科學、認知心理學與教育學的研究成果,包括 Roger Beaty 等學者的創意腦網路研究、關於創意演化的理論、創造力教育的最新趨勢,以及來自科技產業創新領袖的實務經驗。
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