天才之路【國家地理雜誌-封面故事】

有些人的心智是如此卓然超群,足以改變世界。我們不知道這些非凡的人物何以能遠遠超越我們其他人,但科學提供了一些線索。

撰文:克勞蒂亞.卡爾布 CLAUDIA KALB 攝影:保羅.伍茲 PAOLO WOODS
國家地理雜誌第186期_天才之路
▲由左到右,上排:胡安娜.茵內斯.德拉克魯茲修女;海什木; 斯里尼瓦瑟.拉馬努金;伽利略。下排:孔子;愛因斯坦;邁爾士.戴維斯;羅莎琳.富蘭克林(TOP ROW, LEFT TO RIGHT: DE AGOSTINI/GETTY IMAGES; 1001 INVENTIONS AND THE WORLD OF IBN AL-HAYTHAM; SPL/SCIENCE SOURCE; GETTY IMAGES/ART IMAGES. BOTTOM: ALAMY STOCK PHOTO; MPI/GETTY IMAGES; DAVID GAHR, PREMIUM ARCHIVE/GETTY IMAGES; © NATIONAL PORTRAIT GALLERY, LONDON)
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▲評斷天才最恰當的方法,是看他的作品經過歲月洗禮後,還能不能引起共鳴。在義大利佛羅倫斯的學院美術館,米開朗基羅的大衛像俯視著慕名而來的遊客。藝術家在五百多年前利用被其他雕塑家丟棄的一整塊大理石,刻出這尊517公分高的雕像。
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▲愛因斯坦可說是天才的典範,這讓研究人員一直對他的大腦很感興趣,並在1951年記錄了他的腦波;他在1955年過世後,一名病理學家將他的大腦切片染色後製成玻片標本,其中有許多(右)都存放在美國馬里蘭州銀泉的國家健康與醫藥博物館。PHILIPPE HALSMAN, MAGNUM PHOTOS (ABOVE)

位在美國費城的馬特博物館展示著一系列奇特的醫學標本。在下層的玻璃容器中,裝著19世紀的連體雙胞胎兄弟昌和恩相連的肝臟。一旁許多展覽品也讓訪客目瞪口呆,包括因為痛風而腫脹的手、首席大法官約翰.馬歇爾的膀胱結石、從美國前總統格羅佛.克里夫蘭的下顎取出的惡性腫瘤,以及一名南北戰爭的士兵的大腿骨,上面還卡著子彈。但入口處附近的一項展覽品最令人嘖嘖稱奇。靠近看時,還會發現參觀博物館的人將額頭靠在玻璃上所留下的汙漬。

這項令訪客著迷的展覽品,是裝在小木盒中的46片載玻片,每一片都展示著愛因斯坦的大腦切片。透過上方的放大鏡,能觀察到一片約郵票大小的組織,它優雅的分支和曲線,有如河口的空照圖。這些殘存的大腦組織使人入迷,雖然──或正因為──很難從中看出這位物理學家為何擁有舉世推崇的認知能力。館內其他展覽品多半是身體疾病與缺陷等某些地方出錯的結果。但愛因斯坦的大腦代表著潛力,也就是一個擁有卓越心智的天才得以領先眾人的能力。「他看到的和其他人不一樣,」來參觀博物館的凱倫.歐海爾凝視著茶色的標本說道:「而且還能將認知能力延伸到他看不到的地方,這實在很驚人。」歷史上有少數奇才因為對某個領域的耀眼貢獻而脫穎而出,例如紫式部在文學上的開創性、米開朗基羅的藝術巧手、居里夫人的科學洞見。德國哲學家叔本華寫道:「天才照亮了他的時代,就像彗星闖入行星的軌道一般。」

以愛因斯坦對物理學的影響為例,他在沒有任何工具的輔助之下,靠著自己的思考發展出廣義相對論,預言大型天體(例如環繞彼此運行的黑洞)加速運動時會在時空結構中產生漣漪。科學家花了整整100年,利用大型電腦運算和高度複雜的科技,終於在不到兩年前確實偵測到重力波,證明愛因斯坦是對的。
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▲愛因斯坦在廣義相對論中預測了重力波(時空結構中的漣漪)存在,一個世紀後,山本和弘(圖中騎腳踏車者)與其他科學家,計畫利用位在日本飛驒市的第一具地底重力波望遠鏡KAGRA,探索愛因斯坦推論存在但是科學家尚未能偵測的現象。

愛因斯坦徹底改變了我們對宇宙法則的認識,然而,像他這樣的心智如何運作,我們的理解依然貧乏。是什麼讓他的腦力與思考過程大幅超越其他才華橫溢的同儕?天才是如何養成的?

哲學家很早就開始思索天才的起源。歷史學者達林.麥克曼指出,早期的希臘思想家相信,體內過剩的黑膽汁(這是希波克拉底提出的四種體液之一)能賦予詩人、哲學家和其他卓越人士與生俱來的「崇高力量」。骨相學家嘗試在頭上的凸塊尋找天才的證據,顱骨測量學家則收集包含哲學家康德在內的頭蓋骨標本,徹底檢查、測量與秤重。

但他們並未發現天才的源頭,以後也不太可能有人找到。天才的定義太模糊、太過主觀而且非常仰賴歷史評價,因此不容易認定,而且它是太多特質的終極表現,無法簡化為在一個人類量表上的最高點。我們可以做的,是把創造出一個能改變世界的人那些錯綜複雜的特性加以釐清,例如智慧、創意、恆心與單純的好運,藉此試圖了解天才。
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▲如靈光乍現的洞見仍需經過一番思考。根據牛頓友人的敘述,牛頓在1666年看見蘋果垂直掉落地面後,據此推論出「物質之間必定有吸引力。」而啟發萬有引力定律的這棵樹仍立於牛頓的兒時故居─英國伍爾斯索普莊園旁。WITH PERMISSION OF BRITISH NATIONAL TRUST
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▲驚人的生產力是天才的決定性特徵。米開朗基羅在1530年公然反抗他的贊助者後,在佛羅倫斯的梅迪奇禮拜堂下方的隱蔽房間裡躲了三個月,並在牆上畫滿了炭筆素描,包括一幅在上方禮拜堂內的墳墓上出現的坐像(右)。

智力常被視為衡量天才的預設標準,這種可測量的特質創造出非常偉大的成就。協助開創智商測驗的史丹佛大學心理學家路易斯.特曼相信,測量智力的測驗也能找出天才。他從1920年代開始追蹤超過1500名智商高於140(他將這個門檻稱為「準天才或天才」)的加州學童,探究他們過得如何,以及與其他孩童比較的結果。特曼與其他共同研究者追蹤這些暱稱為「白蟻」的受試者的一生,記錄他們的成就,並將結果發表在《天才的遺傳研究》系列報告中,這些人包括美國國家科學院院士、政治人物、醫生、教授與音樂家。在這項研究開始40年後,研究人員的紀錄顯示,他們總共發表了數以千計的學術報告與書籍、獲得350項專利,並寫下約400則短篇故事。

然而,特曼與同事發現,光靠高智商無法保證偉大成就。有些研究對象儘管智商極高卻表現平平。首先,有數十個人遭大學退學。而有些接受測驗但智商未能達標的人,長大後卻在各自的領域大放異彩,最著名的是諾貝爾物理學獎得主路易斯.阿瓦雷茲與威廉.蕭克利。這種低估早有前例:達爾文回憶小時候被視為「一個非常普通的男孩,智力比一般標準還低。」但他長大後,卻解開了生命輝煌的多樣性從何而來的謎團。

像達爾文的天擇說造就了演化論這類重大科學進展,要是少了創造力是不可能達成的,而特曼的測驗無法測量這種天才。但富有創意的人,某種程度上能解釋自己的創造力與創造的過程。費城想像力學會的科學總監史考特.巴瑞.考夫曼,持續邀請像心理學家史帝芬.平克或「第二城」喜劇團的喜劇演員安.里伯拉等各領域的卓越先驅,談論他們如何激發想法與洞見。考夫曼的目的是培養每個人的想像力而非闡明天才,他認為這個字眼是推崇少數人、卻忽視其他人的一種社會評價。

這些討論所揭示的是,突如其來的頓悟時刻──也就是在作夢、洗澡或走路時靈光乍現的瞬間──通常發生在一段時間的思考之後。我們有意識地獲取資訊,但處理問題的過程卻是下意識的,問題的解答會在我們意想不到的時候跳出來。「太過專注於一個想法時,好主意反而不會出現。」考夫曼說。
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▲患有自閉症的英國藝術家史蒂芬.威特夏,利用一個下午觀察墨西哥市後,花了五天描繪出這幅細膩而精確的全景畫。精神科醫師達洛德.崔佛特相信大腦左右半球之間的特殊連結,讓威特夏這樣的人得以開啟腦內的創造力。
「如果你相信天才是一種可以栽培與滋養的特質,那麼數以千計的潛在天才只能凋零、死去,就真的是令人難以想像的悲劇。」— 歷史學家達林.麥克曼
針對大腦的研究提供我們了解這些頓悟時刻如何發生的線索。新墨西哥大學的神經科學家雷克斯.楊認為,創造的過程仰賴大腦各部分(包括大腦左右半球,尤其是前額葉皮質區)的神經網路同時協調合作並產生動態交互作用。其中一種神經網路主要分布在大腦外層,負責協助我們處理外界需求並採取必要行動,例如上班或繳稅。而主要分布在大腦中央區域的其他神經網路,則負責發展我們的內在思考程序,例如做白日夢或幻想。

爵士樂的即興創作是了解神經網路在創造過程中如何交互作用的絕佳案例。加州大學舊金山分校的聽力專家與耳外科醫生查爾斯.理姆,設計出一具不含鐵件且小到能在磁振造影儀內彈奏的鍵盤。他們要求六名爵士鋼琴手彈奏一段音階與一首背譜的曲子,然後一邊聆聽爵士樂四重奏,一邊即興獨奏。理姆指出,掃描結果顯示樂手在即興創作時的大腦活動「有根本上的差異」。與表現自我有關的內部神經網路的活動增強,而與注意力集中和自我審查相關的外部網路則平靜下來。「這幾乎就像是大腦把自我批判的能力關掉。」理姆說。

這或許有助於解釋爵士樂鋼琴家凱斯.傑瑞特令人驚歎的演奏。傑瑞特說他很難(實際上不可能)解釋在長達兩小時的即興演奏中,他的音樂是如何產生的。但當他坐在觀眾面前時,他會刻意將音符從思緒中排除,任由雙手移動到他原本無意彈奏的琴鍵上。「我完全跳過大腦,」他告訴我:「某種我只能由衷感謝的力量拉著我前進。」傑瑞特尤其記得在慕尼黑的一場演奏會中,他感覺自己彷彿消失在鍵盤的高音音符中。他的創作技藝由數十年來的聆聽、學習與練習所滋養,然後在最不受他控制時迸發出來。「那是個廣大的空間,在那裡我信任有音樂存在。」他說。

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創造力的特徵之一是能夠在看似迥然不同的概念之間建立關聯。大腦各區之間較多的溝通,可能有助於這種直覺的跳躍。湯瑪斯.傑佛遜大學醫院的馬可斯整合健康學院的研究主任安德魯.紐伯格,利用擴散張量造影(一種磁振造影的對比技術)繪製創意人才腦內的神經傳導路徑。他邀請考夫曼名單上各領域的創意先驅參與標準的創意測驗,要求他們想出日常生活物品(像是棒球棒或牙刷)的創新用途。紐伯格希望將這些高成就者的腦內連結與對照組比較,找出大腦不同區域之間的互動效率是否有差異。他的最終目標是在每個類別掃描多達25個人的腦部,然後綜合資料來尋找各組內的相似處,以及不同行業之間可能存在的差異,例如喜劇演員大腦的某些區域,是否會比心理學家的更活躍?

把一位「天才」(紐伯格用寬鬆的定義使用這個字眼以區分兩組受試者)與對照組進行比較後的初步結果,顯示出有趣的差異。在受試者的大腦掃描上,許多紅色、綠色和藍色的長條照亮大腦白質,其中包含讓神經元傳遞電子訊號的線路。影像中的紅斑是胼胝體,這條大腦中央的白質帶有超過2億條神經纖維,負責連接兩側腦半球及促進彼此的互動。「紅色區域愈大,」紐伯格說:「代表連接的神經纖維愈多。」差異十分明顯:「天才」大腦的紅色區域大約是對照組的兩倍寬。

「這顯示大腦的左右半球之間有更多的溝通,在高度創意的人身上可以預期看到這項特徵。」紐伯格說,並強調這項研究還在進行中。「他們的思考過程更靈活,來自大腦不同區域的貢獻更多。」綠色與藍色長條則顯示大腦從前到後其他區域的連結,包括額葉、頂葉與顳葉之間的溝通,或許能透露更多線索。紐伯格說:「我不知道我們還會發現什麼,這只是拼圖的一小塊。」

當神經科學家試圖了解大腦如何促進會帶來典範轉移的思考過程時,其他研究人員則致力於探討這種能力從何時開始發展、又從何而來。天才是天生或後天的?達爾文的表弟法蘭西斯.高爾頓反對他所謂「虛假的天生平等」,他相信天才是經由家族血統遺傳的。為了證明他的論點,他追溯歐洲不同領域的領導者家世,從莫札特與海頓,到拜倫、喬叟、提圖斯與拿破崙,並於1869年將結果發表在他的著作《遺傳的天才》中。這本書掀起「先天對後天」的論戰,並導致聲名狼藉的優生學興起。高爾頓的結論是,天才十分罕見,100萬人中大約只有一名。 倒是有一個情況並不罕見,他寫道,有許多例子顯示:「稱得上卓越的人都有傑出的親屬。」

如今遺傳研究的進步,讓我們得以從分子層級檢視人類的特徵。過去數十年來,科學家一直在尋找對智力、行為甚至如絕對音感等特質有所貢獻的基因。在智力方面,這項研究的結果將會被如何運用引發了道德疑慮,而且由於研究可能涉及數以千計的基因──每個都有微小影響──因此極為複雜。至於其他能力呢?對音樂的好耳力是否與生俱來?許多成就非凡的音樂家──包括莫札特與艾拉.費茲傑羅──都被認為有絕對音感,這可能在他們非凡的生涯中扮演了一定角色。

但光靠遺傳潛力無法預測實際成就,天才還需要後天的培養。社會與文化的影響能提供這種滋養,在歷史上特定的時間與地點產生大量天才,例如伊斯蘭黃金時代的巴格達、孟加拉文藝復興時期的加爾各答,以及今天的矽谷。

求知若渴的心靈也能在家中獲得所需的智性啟發──例如住在澳洲阿得雷德近郊的陶哲軒,他是公認當今最偉大的數學家之一。陶哲軒從小就在語言和數字方面展露過人天分,不過是他的父母創造了讓他得以蓬勃發展的環境。他們提供他書籍、玩具和遊戲,鼓勵他自己從玩樂中學習,他的父親陶象國相信這種作法激發出兒子的原創性和解決問題的能力。陶象國與妻子梁蕙蘭也在兒子開始正規教育後,積極替他尋找進階學習機會,而他也很幸運地遇到幫助他培養並拓展心智能力的老師。陶哲軒七歲開始上高中課程,八歲在大學入學考試SAT的數學部分獲得760分(滿分為800),13歲上大學,並在21歲成為加州大學洛杉磯分校的教授。「天分很重要,」他曾在部落格寫道:「但如何發展與滋養天分更重要。」
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▲倫敦國王學院的遺傳學家羅伯特.普羅明針對大約1萬對同卵及異卵雙胞胎進行的縱向研究,提供了基因與環境如何影響發展的線索。智力的遺傳學非常複雜,普羅明說:「大部分的天才都不是來自於天才父母。」

光有天分與培育環境,但缺乏動機和毅力驅策個人前進,仍不足以產生天才。這些人格特質促使達爾文投入20年完成《物種起源》,也讓印度數學家斯里尼瓦瑟.拉馬努金創造出數千條公式,同時啟發心理學家安潔拉.達克沃斯的研究,她相信結合熱情與堅持不懈的「恆毅力」才是讓人成功的關鍵。達克沃斯自己是麥克阿瑟基金會「天才獎」受獎人,同時也是賓州大學的心理學教授,她指出,天才的概念很容易被神奇的表象所包覆,彷彿偉大成就無須努力就會憑空出現。她相信每個人的天分高低有別,但不論一個人多麼聰明,堅忍和紀律才是成功的關鍵。「當你真正去看某個成就偉大的人時,」她說:「那絕非不勞而獲。」

偉大成就也並非一蹴可幾。加州大學戴維斯分校的心理學榮譽教授狄恩.凱斯.賽門頓長期研究天才,他說:「影響力的最佳預測因子是生產力。」重大成功發生在多次嘗試之後。「大部分已發表的科學論文從未被引用過,」賽門頓指出:「大部分樂曲從未被錄製,大部分藝術創作也從未被展示。」愛迪生發明了留聲機與第一個商業化燈泡,但這些只是他獲得的一千多個美國專利中的兩項。

缺乏支持會阻礙潛在天才的發展,讓他們沒有機會展現生產力。歷史上有許多女性無法接受正式教育,被阻止追求職業發展,成就也被低估。莫札特的姊姊瑪莉亞.安娜是優秀的大鍵琴家,但在達到18歲的適婚年齡後,就被父親中斷她的職業生涯。特曼研究的女性中,有一半最後成為家庭主婦。在貧窮或受壓迫的環境中出生的人,除了活著之外,沒有機會朝任何目標努力。「如果你相信天才是某種能獨立出來栽培與滋養的特質,」歷史學家麥克曼說:「那麼數以千計的天才或潛在天才只能凋零、死去,就真的是令人難以想像的悲劇。」
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▲聽力專家查爾斯.理姆利用功能磁振造影掃描大腦(左),發現爵士樂手與花式饒舌歌手在即興創作時會壓抑大腦中負責自我審查的部分。理姆計畫使用腦波儀測量其他創作者(例如喜劇演員)的腦部電流活動;上圖中,他在加州大學舊金山分校的實驗室中對自己進行測試。「唯一有效的方法,下圖中正在即興創作的爵士樂鋼琴家凱斯.傑瑞特說:「就是完全放空。」
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有時純粹因為好運,讓潛力與機會恰好碰在一起。如果有任何人能體現天才這個概念的每一個層面──從天才的要素到其無遠弗屆的影響力──這個人非達文西莫屬。生於1452年的他,童年在義大利托斯卡尼的丘陵上度過。儘管出身平凡,達文西的才智與藝術才華卻像叔本華比喻的彗星一樣超越凡俗。他多樣的才能──他的藝術洞察力、對人體構造的了解、在工程學上的先見之明──可謂舉世無雙。

達文西的天才之路,從少年時期在佛羅倫斯跟隨藝術大師安德利亞.迪爾.維洛吉歐當學徒開始。他的創造力旺盛,一生中留下數千頁寫滿從光學科學到他著名發明(如旋轉橋與飛行器)的各種研究與設計筆記。無論挑戰為何,他都堅持不放棄。「障礙擊不倒我。」他寫道:「目光對準星星的人不會改變心意。」達文西生活的地方(佛羅倫斯)與時代(義大利文藝復興),恰好是富裕的贊助者大力培植藝術、而創意在街頭巷尾流動的時期,包括米開朗基羅與拉斐爾等大師都在此競逐名聲。

達文西喜歡想像不可能的事,追求叔本華筆下「其他人甚至還看不到」的目標。如今,一個由學者和科學家組成的國際團隊接下了類似的任務,他們的目標同樣飄忽難尋:達文西本人。「達文西計畫」的目標是追溯這位藝術家的家族系譜,找到他的DNA以深入了解他的祖先與生理特徵,驗證被認為出自他手的畫作,最重要的是,尋找他非凡天賦的線索。
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▲每週五晚上,即興饒舌團體「傳奇密碼」會在紐約市的聯合廣場公園表演。藝術家輪流上臺「飆歌詞」,透過彼此合作帶動演出。唱饒舌歌就像其他創作活動一樣也需要練習。團體的組織者之一帕拉狄恩.菲拉茲說:「就像肌肉一樣,愈練愈靈活。」
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▲歷史上許多聰明的人都會聚集到創意集中的地方,比如矽谷。人工智慧技術公司「代理人」的研究員連文昭教機器人辨識並操作物體。這家公司希望開發模仿大腦能力的程式,包括視覺、語言與運動控制。

團隊成員大衛.卡拉梅里有著高科技設備的分子人類學實驗室,位在佛羅倫斯大學一棟16世紀的建築內,眺望著佛羅倫斯美好的天際線,天際線上凸起的壯觀圓頂是這座城市著名的聖母百花大教堂。圓頂上原本的銅鎏金球由韋羅基奧製作,並於1471年在達文西協助下被升起並安置到圓頂頂端。這種過去與現代的並置,為卡拉梅里從事古DNA研究提供了最合適的場景。他在兩年前發表了一副尼安德塔人骨骸的初步基因分析,現在正準備用類似技術分析達文西的DNA。研究團隊希望從某種形式的生物遺跡中萃取DNA,例如藝術家的骨頭、一縷頭髮、遺留在畫作或筆記本上的皮膚細胞,或甚至是在為他的銀筆畫準備的畫布上殘留的唾液。

這是一項野心遠大的計畫,但團隊成員正樂觀地進行準備工作。譜系學者正在尋找達文西的現存父系親屬,要從他們的口腔採取檢體,讓卡拉梅里找出遺傳標記,未來若找到達文西的DNA時用以確認其真實性。體質人類學家正在申請檢驗達文西的遺骸,據信是於1519年埋葬在法國羅亞爾河谷的安布瓦士城堡。藝術史學家和遺傳學家,也在實驗從文藝復興時代的脆弱畫作與紙張中萃取DNA的技術。

團隊的初期目標之一是探索一個可能性:達文西的天才,除了來自智力、創意與文化環境外,是否也和他優異的感知能力有關。與視覺相關的部分基因組已辨識出來,包括X染色體上紅色與綠色的彩色視覺色素基因。洛克斐勒大學的感覺神經科學專家湯瑪斯.薩克瑪說,科學家有可能可以研究基因組的這些區域,看看是否有任何特殊基因變異,改變了達文西可以感知的色彩範圍,讓他能比大多數人看到更多的紅色或綠色色調。

但至於其他問題,達文西計畫團隊還不知道該去哪裡找答案,例如怎麼解釋達文西描繪飛行中的鳥類的非凡能力?「就好像他在用頻閃攝影創作定格照片一樣。」薩克瑪說:「如果有基因與這種能力相關,也不令人意外。」他與同事認為這項工作就像剛踏上征途的探險,隨著DNA逐漸揭露自身的祕密,將帶領他們走向全新的路徑。
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▲數學家陶哲軒背後的黑板上寫著他的流體動力學公式。他在2006年、31歲時贏得享有盛譽的費爾茲獎,表彰他那「超凡脫俗的獨創性」。但他拒絕有關天才的崇高想法。他曾寫過,真正重要的是:「努力工作,由直覺與文獻引導,再加上一點運氣。」

解開天才起源的追索可能永無止境。就像宇宙一樣,即使我們伸手摘星,它的祕密仍將持續帶來挑戰。對某些人來說,本來就該如此。「我一點都不想知道答案。」當我問凱斯.傑瑞特是否介意他不知道自己的音樂如何形成時,他如此回答:「如果有人想告訴我答案,我會叫他拿走。」說到底,或許這趟旅程已足以啟發我們,而沿途所揭示關於大腦、關於基因、關於我們如何思考的奧祕,將不只是讓少數天才散發光芒,而是讓我們所有人的天分都能閃閃發光。

克勞蒂亞.卡爾布曾為國家地理圖書部撰寫《安迪.沃荷是個儲物症患者:史上最偉大的人物腦子裡裝著啥》。保羅.伍茲住在義大利的佛羅倫斯,這是他為《國家地理》雜誌拍攝的第一篇報導··· 開啟APP閱讀完整內容
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封面故事:天才之路

國家地理雜誌

2017/5月 第186期