創新帶來的意外——「蜂鳥效應」
什麼是「蜂鳥效應」?
你很可能聽過一個廣為流傳的故事——一隻南美洲亞馬孫河流域的蝴蝶輕輕扇下翅膀,而後在遙遠的美國的得克薩斯引發了一場龍捲風。這就是混沌理論中赫赫有名的「蝴蝶效應」,它描述了自然界中一種奇特的現象:由於事物都不是孤立存在的,經過一連串的因果鏈條,看似毫無關聯的事物就能為彼此帶來巨大的影響。
其實,在人類的創新活動中,也存在一種類似「蝴蝶效應」的現象。當人類需要解決某個具體問題的時候,就會出現新的發明創造,而新發明一旦傳播開來,它們卻最終會引發其他領域極難預料的變革,其影響範圍之廣甚至超出了我們的合理想像。這種由創新活動帶來意外效果的現象被科學家稱為「蜂鳥效應」。
「蜂鳥效應」的名字來源於生物學中蜂鳥進化的例子。在白堊紀的某個時候,植物的花朵進化出好看的顏色和芬芳的氣味,能夠向昆蟲發出信號,告訴它們周圍有花粉;同時,昆蟲進化出可以提取花粉的複雜系統,並且無意之間為植物花朵進行了授粉。時光變遷,植物又給花粉補充了富含更多能量的花蜜,引誘昆蟲把授粉當成一種慣常行為。正如植物進化出吸引昆蟲的特性,相應地,昆蟲也進化出能夠「看」到花朵的感官,使其更容易找到植物。植物和昆蟲在進化中相互適應、互惠互利的共生現象,產生了大量花蜜,卻為體型更大的另一類生物——蜂鳥提供了機會,使後者能夠從植物中吸食花蜜。
為了做到這一點,蜂鳥改變了自己的骨骼結構,進化出一種新穎的極快扇動翅膀的方式,讓身體能夠像昆蟲一樣懸浮在花朵旁邊,這是其他脊椎動物無法做到的。最終,植物的繁殖策略促使蜂鳥完成了鳥類進化史上最不可思議的身體變化。
乍看起來,「蜂鳥效應」好像是「蝴蝶效應」的一個變種,但實際上,二者有本質的區別。蝴蝶效應的不確定性在於,它包括一連串幾乎不可知的因果關係。蝴蝶扇翅膀與遙遠的龍捲風之間有什麼聯繫,我們無法剖析其中的邏輯脈絡。我們只能說,由於自然界的萬物都是彼此聯繫的,所以蝴蝶和龍捲風之間有聯繫。但在植物和蜂鳥的事例中,情況卻完全不同:它們是不一樣的生物體,有著完全不同的需求,但植物以清楚易懂的方式明確地影響了蜂鳥的外形。
蜂鳥效應帶來變革
人類社會發展史中有不少變革和創新就是按照「蜂鳥效應」的模式發生的,其表現形式多種多樣。
有一些「蜂鳥效應」是非常直觀的。比如,印刷術的進步就可以引起生物學和天文學的巨大發展。
在西方的文藝復興時期,德國工匠約翰內斯?古騰堡發明了印刷機,印刷機帶來了書本的普及,書本的普及讓很多人視力下降,導致人們對眼鏡的需求激增。於是,生產鏡片的廠商越來越多,鏡片研發實驗越做越頻繁,這就促使眼鏡工人發明了顯微鏡和望遠鏡。此後不久,顯微鏡使我們能夠發現,生物原來是由微小的細胞構成的,而望遠鏡則幫助伽利略寫出了天文學著作《星空信使》。
又比如,從技術上講,互聯網原本只是信息服務方式的創新,但它促使了人類社會所有領域出現巨大的變革。我們有了虛擬社交、在線購物、遠程會議……可以說,互聯網效應是對我們日常生活影響最深刻的一種「蜂鳥效應」。
還有一些「蜂鳥效應」比較微妙,它們雖然也對人類社會的發展產生了重要影響,但留下的「歷史痕迹」卻不那麼明顯。假如科學家告訴我們:擺鐘的發明促使了工業革命的發生,冰塊的使用改變了美國的經濟結構和發展模式,空調技術影響了美國政治並引發了全球範圍的人口遷徙……這些匪夷所思的說法一定會引起困惑。但按照「蜂鳥效應」的思路推導,我們很快就能豁然開朗。
精確計時與工業革命
大多數人在提到引發工業革命的技術時,自然而然地會聯想到轟鳴的蒸汽機。但是,在工廠喧囂的聲音背後,一個更柔和但同樣重要的聲音無處不在,那就是正有條不紊為工人計時的擺鐘的滴答聲。如果沒有擺鐘,萌發於18世紀中葉英國的工業革命,至少需要更長的時間才能破繭而出。原因有三點。
首先,可以精確計時的擺鐘,在確定海上經度方面起到了無與倫比的關鍵作用,因此極大地降低了全球航運的風險,這樣就為最初的資本家提供了源源不斷的材料供應,同時為他們打開了海外市場。
其次,17世紀末到18世紀初,全世界最精確的鐘錶都是英國生產的,英國工匠由此完成了製造精密器械所需的技術儲備,當工業革命的創新需求出現時,這一技術儲備可以極為便利地在其他製造業派上用場,就像生產眼鏡的鏡片技術為望遠鏡和顯微鏡的出現創造了條件一樣。
第三,鐘錶匠其實是最終引領工業管理學的先驅。在舊式的農耕經濟或封建經濟中,工匠們不是按小時計酬,而是按件計酬。一個織工可以早晨織半匹布,然後做些雜七雜八的活,到了晚上接著織完剩下的半匹布。但這樣混亂無序的日常安排是無法管理的,資本家為了讓幾百個工人的行動統一起來,以跟得上工廠機械的節奏,只能深度重塑工人的時間觀念。
於是,在英國的伯明翰,陶器生產商喬賽亞·韋奇伍德建立了世界上第一個實行「打卡」制度的工廠。從此,時間變成了金錢,工人告別了悠閑適宜,而人類測量時間的能力的變革,也就帶來了人類工業生產能力的提升。
冰塊推廣肉類屠宰業
製冷技術的革新同樣會帶來意想不到的後果。19世紀之前,用天然冰塊來吸熱是唯一可以製冷的方法,但想要將一塊冰完好無損地保存幾個月,幾乎是不可能的事情。
到了1815年,世界上首位冰塊商人弗雷德里克·圖德經過10年的摸索,終於摸索出一整套可以保存冰塊的方法——掘冰時將冰切割成大塊;運輸時用隔熱的木屑包裝;儲藏時將冰塊堆入冰庫,冰庫的外殼設計為兩道石牆,石牆之間是空的,以減少與外界的熱傳導。
利用圖德的方法,隨後的幾十年里,冰庫在美國遍地開花,冰塊也成為日常必需品(1864年,紐約三分之二的家庭每天都要訂購冰塊),並遠銷印度、巴西等熱帶地區。
冰塊的普及讓食品長期冷藏成為可能,也因此改變了美國的面貌,其中尤以芝加哥和中部地區的變化最為顯著。芝加哥憑藉縱橫交錯的鐵路線與運河網,一直是美國重要的交通樞紐,中部地區生產的農牧產品從這裡源源不斷地轉運到東北部沿海城市。但是在運輸過程中,肉類難免會腐爛,如果運輸活的牲畜,成本又太高,所以長期以來,許多東北部城市在自家的郊區飼養牲畜。
19世紀中葉,外來移民導致了紐約、費城等地人口激增,當地肉類供應已經滿足不了人們的需求,同時,美國中部大平原的開墾使得牧場主擁有龐大的牧群,卻沒有相應數量的消費人群。人口密集的東北部和富產牲畜的中西部之間出現了嚴重的供需失衡。冰塊最終為解決這個難題提供了出路。人們利用儲存的冰塊製作了「冷藏車廂」,可以讓豬肉保鮮長達1年的時間,不久,「冷藏車廂」又自然而然地發展成「冷藏船」。芝加哥不僅通過鐵路將肉類轉運到紐約,也通過水路向全世界銷售肉類,經濟快速崛起,成為美國食品加工工業的中心。
同時,冰塊幫助美國中部的肉類屠宰業從本地貿易發展為區域經濟,進而發展成全球貿易。這項全球貿易的成功,改變了美國大平原的風貌,廣袤無垠的草原再也看不到了,取而代之的是一處處工業化的飼養場。
空調帶來人口流動
20世紀後,人工製冷的故事不再完全與冰塊有關。最新奇、最偉大的人工製冷設備——空調就要登場,它用不到冰塊,但帶給人們更多的涼爽,並最終引發了人類社會的變革。
1925年,一位名叫威利斯·開利的工程師為美國派拉蒙影業公司的電影院安裝了第一台中央空調,解決了電影院長期以來悶熱難耐的問題,結果大受歡迎。隨後短短數年裡,空調橫掃美國,幾乎所有的電影院、百貨公司、酒店或寫字樓等大型商業場所都會配備空調以吸引顧客。但開利預感到,空調總有一天會進入普通家庭,所以,他又用了將近30年的時間將空調小型化——一個體積曾經超過貨車的龐然大物,縮小到一個窗戶就能容得下。
空調體積上的大幅縮小很快引發了一系列非同凡響的事件。時至1964年,南北戰爭之後形成的人口由南往北遷的歷史潮流,如今翻轉過來。美國昔日以貧困落後、種族歧視、人口外流著稱的「陽光地帶」(一般指美國北緯37°以南的地區)變得人口激增。1925年,開利在電影院實驗空調效果的時候,佛羅里達州只有不到100萬人,但半個世紀後,這個州正穩步成為全美人口最多的州之一,超過1000萬人口住在安裝了空調的房子里,將悶熱的夏季擋在了門外。
開利的空調不僅使美國人口流動,也改變了美國的政治版圖。南部曾經是民主黨的大本營,如今卻湧入了大量的共和黨人,國會中的議員不再被分為「保守的南方人」和「進步的北方人」。同時,總統的分布也向南方偏移。1952年至今,除了奧巴馬和拜登,所有的總統或副總統都出自「陽光地帶」,但在20世紀的前50年,這裡只貢獻了兩位美國總統。
全球範圍內,空調也帶來了相似的效應。在世界各地,發展最快的超級大都市壓倒性地集中在熱帶地區,比如金奈、曼谷、馬尼拉、雅加達、卡拉奇、拉各斯、迪拜和里約熱內盧。人口統計學家預測,到2025年,這些炎熱城市的總人口將超過10億。不用說也知道,空調是這些城市能夠吸引經濟、飛速發展的基礎。在1950年之前,世界上最大的城市,比如倫敦、巴黎、紐約和東京,無一例外都處在溫帶地區,這決不是偶然現象。現在我們看到的,可以說是由空調的創新引起的人類歷史上的一次大規模的人口遷徙。
除了上述的例子,我們還可以在更多領域拓展思維。其實,「蜂鳥效應」並不複雜,它告訴我們非常重要的一點就是:創新一旦開啟,潛能無可限量,發揮想像力,一切皆有可能。


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