如何培养天才：一项为时45年对超常儿童的研究提供的经验教训
一项对特殊儿童的长期研究揭示出培养领军型科学家的关键因素

http://www.nature.com/news/how-to-raise-a-genius-lessons-from-a-45-year-study-of-super-smart-children-1.20537

Tom Clynes
2016年9月7日


1968年夏季的一天，朱利安·斯坦利（Julian Stanley）教授遇到了一个叫约瑟夫·贝茨（Joseph Bates）的12岁男孩，他因聪颖过人而百无聊赖。贝茨家在巴尔的摩，他在数学上远远超出同学，其家长就将他送到约翰斯·霍普金斯大学去上一门计算机科学课程，而斯坦利就在霍普金斯任教。但这还是不行。在这门计算机课上，贝茨又蛙跳到了班上都已是成年人的同学前头，为了让自己有事情做，这位少年又去给研究生教 FORTRAN 编程语言。

他的计算机老师不知道拿贝茨怎么办，就把他介绍给了斯坦利，因为斯坦利是心理测量（研究认知能力）领域的知名专家。为了进一步了解这位神童的天赋，斯坦利给了贝茨一大堆试题，包括学术能力测试（SAT），这通常是美国16－18岁的高中生的大学入学考试。

贝茨的分数比霍普金斯大学的录取标准高出一截，这促使斯坦利去在当地搜寻高中，能让这个孩子选修数学和科学的高级课程。这个计划失败后，斯坦利说服霍普金斯大学的一位院长，录取当时13岁的贝茨成为本科生。

斯坦利后来总会亲切地将贝茨称为他“数学早慧青少年研究“（Study of Mathematically Precocious Youth，SMPY）的“0号学生”，而这项研究将根本改观美国教育体系对资优儿童的识别与支持。数学早慧青少年研究是对具有学术天赋儿童仍在进行的历时最久的纵向调查，在45年里跟踪了大约5000个人的职业与成就，其中许多人后来成为具有突出成就的科学家。这项研究不断增长的数据集已经带来了400多篇论文、多本著作，对如何发现、培育科学、技术、工程、数学（STEM）和其他领域的人才提供了重要新知。

“朱利安想弄清楚的是，你如何发现我们现在称为STEM的领域最有潜力的孩子，你如何提升他们实现这种潜力的机会，” 斯坦利的门生卡米拉·本博（Camilla Benbow）说到，卡米拉现在是位于田纳西州纳什维尔市的范德比尔特大学教育和人类发展学院院长。但是斯坦利感兴趣的不仅仅是研究聪明的孩子；他还想培育他们的才智，增强他们改变世界的机会。他告诉他的研究生，他的座右铭是“不要再把学生只当做研究样本”。

数学早慧青少年研究的首批研究对象现在已处于其职业生涯的高峰期，而一个明显的问题就是，这些早熟的天才对社会的影响比其他人能大多少。推进科学、技术和文化的创新者里有许多是那些其独特的认知能力在其早年就通过许多提高班得到确认与支持的，比如约翰斯·霍普金斯大学的天才青少年中心就是这样的一个项目，它是在20世纪80年代作为数学早慧青少年研究的辅助项目而启动的 。这两个项目在其初期都面向在大学入学考试中名列前1%的青少年。开创性数学家陶哲轩和莱纳德·伍（Lenhard Ng）在这1%之列，脸书的马克·扎克伯格、谷歌联合创始人谢尔盖·布林和音乐家史蒂芬妮·杰尔马诺塔（Lady Gaga）也都通过了霍普金斯中心的测试。

“无论我们喜欢与否，这些人确实控制着我们的社会，”来自杜克大学天才识别项目的心理学家乔纳森·韦伊说到，这个项目与霍普金斯中心进行合作。韦伊将包括数学早慧青少年研究在内的11项前瞻性与回顾性纵向研究的数据放在一起，来展示早期认知能力和成年后成就之间的相关性。“那些在测试中位列前1%的孩子往往会成为杰出的科学家和学者、财富500强企业的总裁和联邦法官、参议员和亿万富翁，”他说。

这些研究结果与长久以来得到确立的观点相冲突，那些观点认为专家级的表现主要靠实践 ——任何人只要足够专注、足够努力且方法对头，都可以达到顶级。相比之下，数学早慧青少年研究表明，早期的认知能力比刻意练习或社会－经济地位这样的环境因素对所能取得的成就影响更大。该研究强调对早慧儿童精心培育的重要性，而在我们的时代，美国以及许多其他国家都将重点放在改善学习困难学生的表现上。与此同时，识别与支持具有学术才能的学生又会引起许多令人不安的问题：将不同儿童标签化的风险，天赋发现工具和标准化测试作为识别高潜力学生的手段存在的缺点（特别是在贫困和农村地区）。

“过多强调预测哪些人会走到金字塔顶，我们就有风险忽视许多没有被这些测试选中的孩子，”来自加拿大多伦多的发展心理学家多纳·马修斯（Dona Matthews）说到，她是纽约市亨特学院资优研究与教育中心的共同创办者。“对于那些被测的儿童，不管称他们“有天赋”还是“没天赋”，对他们都没有好处。无论结果怎样，这都会危害孩子的学习动机。“

研究的启动

八月闷热的一天，本博和她的丈夫，心理学家大卫·鲁宾斯基（David Lubinski）在走过范德比尔特大学的中心方庭时，向我讲述了数学早慧青少年研究的起源。本博在1976年在课堂上与斯坦利相遇时，是霍普金斯大学的研究生。她和鲁宾斯基在士丹利退休后一直是霍普金斯中心的共同主任，并在1998年将它带到范德比尔特。

“从某种意义上来说，这一搬迁将朱利安的研究在兜了一圈后又带回原处，因为这里是他教授职业生涯开始的地方，”本博在快到心理学实验室时说到，这座实验室大楼是美国第一座专门用于该领域研究的建筑。这栋楼建于1915年，藏有一些古董计算器——正是50年代初斯坦利开始心理测量和统计领域的学术工作时定量心理学所用的工具。

斯坦利对培养科学人才的兴趣是被刘易斯·特曼对天才的遗传学研究激发的，这是心理学领域最有名的纵向研究之一。从1921年开始，特曼根据智商得分选择研究对象，然后跟踪并鼓励他们的职业发展。但令特曼懊恼的是，他的研究对象群体中出来的知名科学家没有多少。智商达到129却仍被认为太低而未能进入研究对象组的，包括诺贝尔奖获奖者、晶体管的共同发明人威廉·肖克利（William Shockley）。另一位诺贝尔获奖者、物理学家路易斯·阿尔瓦雷斯（Luis Alvarez）也没能成为研究对象。

斯坦利猜想，如果特曼当时有一个可靠的专门测试他们的定量推理能力的工具，应该就不会错过肖克利和阿尔瓦雷斯。因此，斯坦利决定试用学习能力倾向测验（现简称SAT）。虽然这一测试针对年龄较大的学生，斯坦利推测，这也将非常适合测量优秀的年轻学生的分析推理能力。

1972年3月，斯坦利从巴尔的摩地区集拢了450名12-14岁的聪明孩子，给他们做SAT的数学部分。这是第一个标准化的学术“人才选拔”。（后来，研究人员又加上了SAT的英语语言部分和其他评估方法。）

“第一个大惊喜是发现有那么多青少年能够解决他们在功课中还没有遇到的数学问题，”发展心理学家丹尼尔·基廷（ Daniel Keating）说到，他那时是约翰斯霍普金斯大学的博士生。“第二个惊喜是这些年轻的孩子中有那么多分数远高于许多名牌大学的入学要求分数。”

斯坦利没有要将数学早慧青少年研究设计成一个持续几十年的追踪研究。但在五年后第一次跟踪调查之后，本博建议将研究扩展，对研究对象的一生进行跟踪，增加新的研究对象，容纳对兴趣、喜好、职业及其他生活成就的评估。该研究的前四个研究对象群体SAT成绩从前3％到前0.01％。1992年，该研究团队又将一流的数学和科学领域的研究生作为第五个研究对象群体，来测试其人才选拔模型是否可以推广。

“我不知道世界上还有任何其他研究，能给予我们这样全面的数据来精确考察科技领域天赋如何培养，”来自德国罗斯托克大学（University of Rostock）的心理学家克里斯托夫·波利斯（Christoph Perleth）说到，波利斯研究智力和天赋开发。

空间技能

随着数据流入，这一点很快变得明显起来：一个尺寸适合所有人的方法对资优教育，以及更广泛意义上的教育，都是不够的。

“数学早慧青少年研究给了我们第一个大样本基础，让这一研究领域从一般意义上的智力转向对特定认知能力、兴趣和其它因素的评估，”位于华盛顿特区的美国心理协会资优教育政策中心主任瑞娜·苏伯特尼克（Rena Subotnik）说到。

1976年，斯坦利开始测试他的第二组实验对象（563名在SAT考试中成绩位于前0.5％的13岁少年）的空间能力——理解和记忆物体间空间关系的能力。空间能力测试包括匹配从不同的角度看到的物体、确定物体以某种方式被切割后会产生什么截面，或者估计不同形状的瓶子倾斜后的水位。斯坦利想知道空间能力是否比只考察定量和语言推理能力能够更好地预测教育和职业成果。

对这一群体在其18、23、33、48岁时进行的后续调查支持了他的预感。2013年的分析发现，在专利数量、通过同行审阅发表的文章数量和早期SAT考试成绩、空间能力测试之间存在相关性。SAT测试解释了11％的差异，空间能力另占7.6％。

这些发现与近年来的许多其他研究互相印证，说明空间能力在创造力和技术创新方面扮演重要角色。“我认为空间能力可能是已知的人类潜能的最大未开发来源，”鲁宾斯基说到，他补充说，那些在数学或语言能力方面勉强还好但是空间能力高超的学生往往会成为卓越的工程师、建筑师和外科医生。“然而，我知道的招生办主任没人关注这个，而且空间能力在学校进行的评估中通常也被忽视。”

尽管像数学早慧青少年研究这样的案例赋予教育工作者发现和支持有天赋的年轻人的能力，在全球范围内对这一群体的兴趣多寡不一。在中东和东亚，STEM领域表现优秀的学生在过去几十年一直受到相当的关注。韩国、香港和新加坡筛选有天赋的儿童，让表现优异者进入创新性的教育计划。2010年，中国推出了一个为期十年的国家人才发展规划，以支持和引导科学、技术和其他高需求领域的顶尖学生。

在欧洲，随着重点更多地转向让所有人接受教育，对天才儿童的研究和教育项目的支持一直在消退。英格兰在2010年决定撤销国家资优青少年学院（National Academy for Gifted and Talented Youth），将资金转向招收更多贫困学生进入顶尖大学。

驶上快车道

当斯坦利开始其研究时，聪明孩童在美国的选择有限，所以他搜寻能使早期天赋绽放的环境。“对朱利安来说，发现潜质很明显是不够的；要使火焰持续明亮，这种潜能还得通过恰当的方法予以培养，“琳达·布罗迪（Linda Brody）说到，她是斯坦利的学生，现在负责霍普金斯大学对天才儿童的咨询项目。

起初，培养天才孩童的努力都是基于个例的。在听到他为贝茨所做的工作后，其他聪颖孩童的家长开始接触斯坦利，因为贝茨进入大学后茁壮成长。不到17岁，他就已经获得计算机科学学士和硕士学位，并在位于纽约州伊萨卡的康奈尔大学攻读博士学位。后来，他在位于宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基·梅隆大学做教授，成为人工智能领域的先驱。

“我生性害羞，高中的社会压力会使那个环境不适合我，”现年60岁的贝茨说到。“但在大学，有其他科学和数学的书呆子，虽然我小得多，但是融入毫无问题。我可以在社交方面按照自己的节奏成长，而且智力方面也是如此，因为更快的速度让我对学习内容保持住了兴趣。“

来自数学早慧青少年研究的数据支持这一理念：应该允许学得快的人跳级来加快学习进程。在一项对照研究中，一组学生跳级，学生聪明程度不相上下的对照组没有跳级，结果发现，跳级者获得博士学位或专利的可能性比不跳级者大60%，在STEM领域取得博士学位的可能性前者是后者的两倍。在数学早慧青少年研究的精英群体（成绩在前万分之一），加快学习进度是寻常的事情，他们的智力多样性和快节奏学习使他们中最难教的学生。鲁宾斯基说，让这些学生跳级不会增加成本，在某些情况下还可以为学校省下钱来。“这些孩子往往不需要什么创新或者新奇的东西，”他说，“他们只需要提前接触比他们大的孩子拥有的学习机会。”

许多教育工作者和家长仍然认为，跳级对孩子不好——这对他们的社会化有害，把他们推离童年，或造成某些知识方面的欠缺。但是教育研究者普遍认为，对绝大多数天才儿童来说，加速学习会使他们在社交上和情感上，当然还有学业和专业上，受益。

跳级并不是唯一的选择。数学早慧青少年研究的研究者说，即使是适度的干预措施——比如接触大学先修课程这些较难的学习材料——也会有明显效果。在高能力学生中，那些在STEM领域被给予强度更大的大学先修教育机会的人会继续表现优异，发表更多学术论文，获得更多专利和，职业生涯的层级也更高。

虽然数学早慧青少年研究给了我们许多洞见，研究人员仍然对天赋和成就的关系还不完全清楚。“我们不知道为什么，即使在金字塔顶部，有些人成功而其他人则不是，”来自俄亥俄州克里夫兰市凯斯西储大学研究认知能力的心理学家道格拉斯·德特慢（Douglas Detterman）说到。“智力不能解释人与人之间的所有差异；动机、性格因素、工作努力程度以及其他东西也都重要。“

来自德国的研究与数学早慧青少年研究拥有相同的研究方法，也给出了相同的见解。慕尼黑天赋纵向研究（Munich Longitudinal Study of Giftedness）从1980年代中期开始跟踪26000名天资聪颖的学生，结果发现认知因素对学习工作表现最有预测性，但动力、好奇心、应对压力的能力等个人特征也有一定的影响。家庭、学校和同伴等环境因素也有影响。