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在解决一个科学发明问题的过程中,当找不到解决方法时,有时候会偶然碰到一个表面上看似无关的事物并从中得到了这个问题解决的新思路(new idea),这个时刻即灵感闪现。例如,阿基米德在解决皇冠的黄金纯度的困扰中,无意中从浴缸外溢的水受到启发而想到运用密度测量来检验皇冠的黄金纯度,并提出了阿基米德定律。科学发明人在遇到表面上不相关事物(原型)的时候,如何从中受到启发并发现没有解决的科学难题的新思路(问题的自动激活),是大脑的“神秘”机制——顿悟(或灵感闪现)的认知神经机制。原型启发有两种范式：“问题在先(问题先导)”和“原型在先”,从逻辑上讲,是原型表征影响问题表征(“原型在先”),还是问题表征影响原型表征(“问题在先”)?其实两者之间不是单纯的因果关系,“大脑自动响应机制”是一种并行加工。但是从现实中讲,先有科学问题存在于大脑中似乎更易于原型启发,更符合现实中科学发明人的思考方式。本研究以原型启发理论为基础进一步探索科学发明创造问题解决中的原型位置效应。实验材料为创造发明库里的材料若干,采取“先问题”和“先原型”两种范式,探讨科学发明中的原型位置效应,实验一通过控制原型位置和创造性倾向等自变量从行为上探索科学发明创造问题解决中的原型位置效应,实验二在行为实验的基础上控制原型位置自变量采用fMRI技术记录大脑的BOLD信号变化,进一步探索科学发明创造问题解决中原型位置效应的大脑机制。结果发现：“问题在先”条件下显著高于“原型在先”条件,而且原型位置效应受创造性倾向影响,随创造性倾向的提高而显著降低。大脑激活结果上,与基线相比,问题先导条件下的原型启发的大脑机制主要表现为左侧颞中回(left middle temporal gyrus)和左侧额中回(left middle frontal gyrus)的显著激活,“原型在先”条件下,主要激活左侧扣带回(left cingulate gyrus)、左侧中央前回(left middle frontal gyrus)