1968年夏的一天，Julian Stanley教授遇到了一个非常聪明却百无聊赖的12岁少年Joseph Bates。这个来自巴尔的摩的学生在数学上的表现远超其他同学，他的父母于是安排他到约翰•霍普金斯大学（正是Stanley所执教的大学）学习计算机课程。即使这样，对这个少年而言还是不够。在对计算机课程的掌握大大领先于班上其他成年学员后，这个少年只好通过教研究生FORTRAN编程语言来让自己有事可忙。
Bates的计算机老师不知道该再教他点儿什么，于是把他介绍给了在心理测量学（这种学问所研究的是认知表现）方面颇有声望的Stanley。为了更多地了解这个小天才的天赋，Stanley对Bates进行了一系列测试，包括SAT大学入学考试，参加这项考试的人往往是美国16岁〜18岁面临升学的青少年。
Bates的得分不错，高于约翰•霍普金斯大学的录取线。这促使Stanley在当地寻找一所能让这孩子学习高等数学和科学课程的高中，然而并没有找到。后来，Stanley说服了约翰•霍普金斯大学的一位院长，让当时只有13岁的Bates入学，成为了一名大学生。
Stanley更愿意亲切地把Bates称作其数学早慧少年研究（Study of Mathematically Precocious Youth，SMPY）的“头号学生”，这项研究在此后会改变美国教育系统发现、支持天才儿童的方式。作为目前对智力超群的天才儿童持续时间最长的纵向调查，SMPY对约5000人的职业和成就进行了长达45年追踪，其中很多人成为了成就非凡的科学家。这项研究仍在增长的数据库已经产出了400余篇论文和数本书籍，为如何发现和发展科学、技术、工程、数学（science, technology, engineering, mathematics，STEM）等天赋提供了重要见解。
“Julian想要知道的是：如何发现那些在STEM上有极大可能取得卓越成就的孩子，又如何促使他们达成这种可能，”Camilla Benbow说，她是Stanley的学生，现任范德堡大学教育与人类发展学院院长。但Stanley不只是对研究聪慧儿童感兴趣，他还想要开发这些孩子的智慧，让他们未来更有可能改变世界。他对研究生们讲，他的座右铭是“不要干巴巴的方法学”。
第一批SMPY参试者目前正处于他们职业的巅峰，从他们身上已经可以清楚地看出早慧天才的影响比剩下的社会上其他人要强得多。很多推动科学、技术、文化进步的革新者都是于早年被发现有杰出的认知能力、并通过培养项目得到了支持的人。约翰•霍普金斯大学的天才少年中心就是这样一个培养项目，20世纪80年代作为SMPY的一个附属机构由Stanley创立。最早，不管是研究还是中心都向大学入学考试得分前1%的青少年开放。新锐数学家Terence Tao（中文名陶哲轩）、Lenhard Ng都曾是这1%中的一员，“脸书”的Mark Zuckerberg、谷歌联合创始人Sergey Brin、乐坛天后Stefani Germanotta（即大名鼎鼎的Lady Gaga）也都曾就读于霍普金斯的这个中心。
“不管我们愿不愿意，这些人的确掌控着我们的社会，”杜克大学天才识别项目的心理学家Jonathan Wai说，该项目的合作方之一是霍普金斯中心。Wai综合了包括SMPY在内的11项前瞻性和回顾性纵向研究数据，以证实早期认知能力和成年后成就的相关性。“得分在前1%的孩子日后更可能成为杰出的科学家、学者、《财富》500强CEO、联邦法官、参议员或者亿万富豪，”他说。
这与我们长期以来的观点背道而驰，我们一直认为要想成为行家主要是得不断练习，只要付出了足够的努力、而且方法正确，任何人都可以达到顶峰。而SMPY却告诉我们，先天的认知能力对一个人后来的成就至关重要，其影响远胜于刻意的练习或者社会经济地位这样的环境因素。在当时那样一个美国以及其他国家的关注点大多在于提高勤奋努力学生的成绩的时代，这项研究强调了对早慧儿童进行培养的重要性。但是，发现在学业上有天赋的学生并给予相应支持的工作因其有给学生贴上标签的风险而令人担忧，而且，寻找天才、识别出高潜质学生所需的测试还面临着资金问题，在贫困的乡村地区更是如此。
“我们把重点放在了预测谁将达到顶峰上，而风险则是可能低估了那些被测试漏掉的孩子们。” Dona Matthews说，他是加拿大多伦多的发展心理学家，也是纽约城市大学亨特学院天才研究及教育中心的联合创办人。“对于那些被测试的孩子们而言，不论说他们‘有天分’还是‘没天分’对他们都没好处。任何一种叫法都会削弱孩子的学习动机。”
研究的开始
20世纪50年代，Stanley开始了他在心理测量及统计学方面的学术工作。他对培养科学人才的兴趣起源于一项非常著名的心理学纵向研究——Lewis Terman的天才遗传研究（Genetic Studies of Genius）。从1921年开始，Terman选择了一些高IQ的十几岁的青少年，随后鼓励并追踪他们的职业发展。然而令Terman懊丧的是，他的队列中只出现了寥寥几位受人尊敬的科学家。在那些因为129的IQ而没能达到入组标准、被拒绝的人中，就有晶体管的发明者之一、诺贝尔奖得主William Shockley。另一位诺贝尔奖得主、物理学家Luis Alvarez也是被拒者之一。
Stanley认为，要是Terman一开始就有可靠的方法来检测Shockley和Alvarez的定量推理能力的话，就不会错过他们了。于是Stanley决定试试学术倾向测试（Scholastic Aptitude Test，即现在的Scholastic Assessment Test，SAT）。尽管这项测试针对的是较大的学生，但Stanley认为它也非常适合用于优秀的低龄学生，检测他们的分析推理能力。
1972年3月，Stanley在巴尔的摩地区聚集了450名12岁～14岁大的非常聪明的少年，让他们进行了SAT数学部分的测试。这是第一个标准化的学术性“天才调查”。此后，研究人员又纳入了语言等其他部分的测试。
“那次测试最令人吃惊的地方在于，有那么多青少年在面对课本中从未出现过的数学难题时能够解出答案。”当时在约翰•霍普金斯大学读博、现为发育心理学家的Daniel Keating说。“第二个令人惊讶之处在于，有那么多孩子的得分高出大学录取分数线。”
Stanley并没有把SMPY设想为一项长达数十年的纵向研究。但5年后，就在第一次随访调查结束后不久，Benbow提出要扩大研究、追踪受试者的一生，增加队列，并将“兴趣”“爱好”“职业成就”及“其他人生成就”都纳入评价。这项研究前4个队列的SAT得分在前3%至前0.01%这个范围内，1992年，SMPY研究团队又增加了第5个队列——由数学、科学的优秀研究生组成，目的是看这个天才探查模型对于发现科学潜能而言是否具有普遍性。
“我不知道这世界上还有什么其他研究能让我们如此全面地看到究竟STEM人才是如何又是为什么出现的，”德国罗斯托克大学心理学家Christoph Perleth说，他研究的是智力和人才开发。
特殊能力
随着数据的增加，有一点快速变得明晰起来，那就是对天才和普通人实施一刀切式的教育是不合适的。
1976年，Stanley开始对第二个队列（563名13岁大的孩子，SAT得分在前0.5%）进行研究，检测他们的空间能力，即理解和记忆物体空间关系的能力。空间能力测试包括：把不同视角下看到的物体匹配起来；当以某种方式切割物体时能预测横截面的样子；预估出各种形状的瓶子倾斜时的水平面。Stanley很想知道空间能力本身是否比数学和语言能力的检测能更好地预测一个人未来的受教育水平和职业发展的结果。
后来，在参试者18岁、23岁、33岁和48岁时开展的调查证实了他的预感。2013年的一项分析发现，一个人获得的专利数、发表的同行评议文章数都跟其早年的SAT得分和空间能力检测结果有关系。其中，SAT各部分测试的结果总共能解释11%的这种差异，而空间能力解释了另外7.6%的不同。
这一发现与最近其他几项研究的结果相吻合，提示空间能力在创造力和技术革新方面扮演着重要角色。“我觉得这是目前已知的人类潜能中最大的一块未利用资源，”范德比尔特大学的心理学家David Lubinski补充道，有些学生在数学或语言方面的能力仅仅是略显突出，但空间能力超群，他们往往能成为杰出的工程师、设计师或者外科医生。“然而，据我所知没有招生负责人关注这点，而且学校一般也不对这种能力进行考评。”
尽管类似于SMPY的研究已经让教育者们能够识别出天才青少年并给予其支持，但世界各地对这一人群的兴趣参差不齐。在中东和东亚，STEM表现出色的学生们过去十年得到了极大的关注。在韩国、中国香港和新加坡，资质优秀的孩子被筛选出来，出色者被引导入创新项目中。在中国，2010年发布了一项10年计划——国家人才发展规划，来支持和引导优秀学生进入科学、技术以及其他的高要求领域。
在欧洲，对天才儿童研究、教育项目的支持已经衰退，人们的关注点已经转移到了教育的包容性上。英国2010年决定废除“国家杰出才能和天赋青年研究院”，将资金转而用于支持更多贫困学生上顶尖大学。
步入快车道
在Stanley开始他的研究之时，可供美国资优儿童选择的范围还非常有限，于是他想找到一些适合小天才们成长的环境因素。“Julian很清楚，仅识别出天赋是不够的，如果想让这种天赋持续下去，就必须以恰当的方式使其得以发展，”Stanley曾经的研究伙伴Linda Brody说，她现在约翰•霍普金斯专注于对天才儿童的咨询项目。
最初，Stanley的研究是以个案为基础的。其他资优儿童的家长在听说了Stanley与Bates的故事后，纷纷找到Stanley。Bates进入大学后如鱼得水，到17岁时，他已经取得了计算机科学学士和硕士学位，并开始在康奈尔大学攻读博士。后来，他成为卡内基•梅隆大学的一名教授，也是人工智能领域的一枚先锋。
“我是个很害羞的人，而高校的社会压力让我很不适应，”现年60岁的Bates回忆道。“但是在大学，在一群科学、数学‘呆子’中间，我感觉自己和这儿很契合，尽管我年龄要小好多。在社会方面，我可以按我自己的速度成长，在智力方面，快节奏的氛围又让我能保有对课程的兴趣，从而不断进步。”
SMPY的数据支持让学得快的人跳级。同样是聪明的孩子，跳一级的跟不跳级的相比，跳级的孩子读到博士学位或获得专利的可能性要高出60%、成为STEM领域PhD的可能性是不跳级孩子的两倍多。在SMPY的万分之一精英队列中，跳级非常普遍，这些孩子区别于同龄孩子的智力、快速的学习速度都使他们成为教育系统最大的挑战。而培养这类学生所需花费并不多，甚至无需投入什么，Lubiniski说：“这类孩子需要的往往不是什么革新或者什么新事物，他们需要的只是早点接触到提供给稍大孩子们的课程。”
很多教育者和家长一直认为跳级对孩子不好，会有损他们的社会发展、提早结束童年、导致知识断层。但教育研究人员都知道，对于绝大多数资优儿童而言，跳级无论是从社会、情绪层面，还是从学业和职业层面都是对孩子有益的。
跳级并非唯一的选择。SMPY研究人员说，即使是稍加干预也会有明显效果，比如让孩子接触更有挑战的学习资料，如大学预修课程。对于资质优秀、能力强的学生而言，给他们更多接触大学前STEM进阶教育的机会，就可以让他们在今后能发表更多学术文章、获得更多专利、职业生涯走得更高。
尽管SMPY带来了很多新见解，但研究人员还是没能勾勒出一幅天赋和成就之间的完整画卷。“我们不明白为什么有些人能做得很好，而另一些人却不能，即使他们都是高智商，”凯斯西储大学的心理学家Douglas Detterman说。“智慧不是人与人之间不同的全部原因，动机、个人因素、工作是否努力等这些因素也都很重要。”
与SMPY方法学相似的德国研究也给出了一些见解。慕尼黑天才纵向研究始于20世纪80年代中期，追踪了2.6万名资优学生，发现认知因素的预测性最强，而某些个人特征（如动机、好奇心、抗压能力）对他们的表现影响有限。此外，家庭、学校、同学这些环境因素对天才的成长也有影响。
这类对智力超群天才的调查还让我们得以一窥专业技能是如何发展出来的。一些研究人员、作家曾普及了这样一种观点——能力界值，即当人的IQ超过某一界值（通常是120）的时候，智力再高也没什么用了，此时锻炼、实践对专业能力的获得至关重要。然而SMPY以及杜克天才项目的数据反驳了这种说法，这类对资优学生的长期研究发现，SAT数学部分得分在前1%的青少年，仍遵循得分越高越出色的规律。2016年，杜克大学天才学院的Makel MC等比较了童年时期智力在前1%的学生和前0.01%的学生，看他们的发展情况，发现尽管智力在前1%的学生取得高等学位的几率是普通人的25倍，但智力在前0.01%的学生更厉害，他们获得PhD的几率是普通人的50倍。
但这类研究也不乏争议。在北美和欧洲，一些儿童发育专家哀叹，很多天才开发研究的动机不过是预测谁将攀上高峰；教育学家则对发现天才、给孩子贴上“天才”或“有才”标签表达了强烈的担心。
“考试分数高告诉你的只是这个人能力高，而且很适合那个时间点的那次考试，”Matthews说。“而考试分数低什么都无法告诉你，”她说，因为很多因素会干扰学生的表现：例如他们的文化背景以及是否适应考试。Matthews主张，当孩子们感觉到自己未来的成就已经被人评估了的时候，比如被打上了聪明的标签，就会伤害他们的学习动机，并导致固定型思维模式（由斯坦福大学心理学家Carol Dweck提出，即认为自己的能力是一成不变的，一旦遇到挑战就很容易失去信心和动力）。而更好的做法是鼓励成长型思维模式，这种思维模式的孩子相信头脑和天赋只是一个起点，通过努力、不断挑战智慧就能提高能力。
“注重提高，而不是担心自己有多聪明、渴望被认可的学生会努力学得更多、变得更聪明，” Dweck说。Dweck及其同事们的研究发现，以这种思维模式学习的学生有更强的学习动机、更好的成绩、更高的考试得分。
“教育界对这一信息仍很抵触，”密苏里大学的认知发展心理学家David Geary说。“他们普遍认为在某一方面很突出的孩子，无论是认知还是其他方面表现突出，不应该得到额外的支持；我们关注更多的应该是表现不佳的孩子。”
在美国，尽管天才的发展已经有了更多的选择，但受益者绝大多数都是那些天赋拔尖、同时社会经济条件也处于顶端的学生。“我们知道怎么甄别出天才儿童，也知道如何帮他们发展天赋，然而我们还是错过了很多这个国家最聪明的孩子，”Lubinski说。
天才儿童是这个世界的“数学选手”，他们将塑造未来。我们社会目前所面临的种种问题——无论是医疗卫生、气候改变、恐怖主义，还是能源问题，靠谁去解决？最有可能做到的就是那些天分极高的孩子们。Lubinski觉得，我们应该把未来赌在这群孩子身上！
(作者：白蕊)
参考文献：Nature 2016;537:152-155