1968 年夏天的一天，朱利安·斯坦利教授遇到了一位聰明但感到無聊的 12 歲男孩，名叫約瑟夫·貝茨。這位巴爾的摩學生在數學方面遙遙領先於他的同學，以至於他的父母安排他在約翰·霍普金斯大學選修計算機科學課程，斯坦利在那裡任教。即使這樣也不夠。這個孩子超越了班上的成年人，透過向研究生教授 FORTRAN 程式語言來讓自己忙碌起來。
他的計算機導師不確定如何處理貝茨，便將他介紹給了斯坦利，斯坦利是一位因其在心理測量學（認知能力研究）方面的工作而聞名的研究員。為了更多地瞭解這位年輕神童的天賦，斯坦利給貝茨做了一系列測試，其中包括 SAT 大學入學考試，該考試通常由美國 16 至 18 歲的大學適齡學生參加。
貝茨的成績遠高於約翰·霍普金斯大學的錄取門檻，這促使斯坦利尋找當地高中，讓這個孩子可以選修高等數學和科學課程。當該計劃失敗後，斯坦利說服了約翰·霍普金斯大學的一位院長，讓當時 13 歲的貝茨以本科生身份入學。
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斯坦利親切地將貝茨稱為他的數學早慧青年研究 (SMPY)的“零號學生”，這項研究將改變美國教育系統識別和支援天才兒童的方式。作為目前持續時間最長的智力超常兒童縱向調查，SMPY 在 45 年來跟蹤了大約 5,000 名個體的職業生涯和成就，他們中的許多人後來成為了成就卓著的科學家。這項研究不斷增長的資料集產生了 400 多篇論文和幾本書，併為如何發現和培養科學、技術、工程、數學 (STEM) 及其他領域的人才提供了關鍵見解。
範德比爾特大學教育與人類發展學院院長卡米拉·本博說：“朱利安想知道的是，如何找到那些在如今我們稱之為 STEM 領域具有最高卓越潛力的孩子，以及如何提高他們實現這一潛力的機會。”本博是斯坦利的學生，現任田納西州納什維爾範德比爾特大學教育與人類發展學院院長。但斯坦利不僅僅對研究聰明的孩子感興趣；他想培養他們的智力，並提高他們改變世界的可能性。他告訴他的研究生，他的座右銘是“不再是枯燥乏味的理論方法”。
隨著第一批 SMPY 招募物件現在正處於他們職業生涯的頂峰，已經清楚地表明，早慧天才在影響力方面遠遠超過了社會上的其他人。許多正在推進科學、技術和文化的創新者，都是那些獨特的認知能力在早期透過約翰·霍普金斯大學的天才青年中心等強化課程得到識別和支援的人——斯坦利在 20 世紀 80 年代開始將該中心作為 SMPY 的附屬機構。最初，這項研究和中心都向在大學入學考試中得分在前 1% 的青少年開放。先驅數學家陶哲軒和倫哈德·吳是百分之一的人，Facebook 的馬克·扎克伯格、谷歌聯合創始人謝爾蓋·布林和音樂家斯蒂芬妮·傑爾馬諾塔（Lady Gaga）也是如此，他們都曾進入霍普金斯中心。
《自然》，2016 年 9 月 7 日，doi:10.1038/537152a；來源：K. Ferriman Robertson 等人。Curr. Dir. Psychol. Sci. 19, 346–351 (2010)。
杜克大學天才識別專案心理學家喬納森·韋說：“不管我們是否喜歡，這些人確實控制著我們的社會。”該專案位於北卡羅來納州達勒姆，與霍普金斯中心合作。韋結合了來自 11 項前瞻性和回顧性縱向研究（包括 SMPY）的資料，以證明早期認知能力與成年後成就之間的相關性。他說：“在測試中排名前 1% 的孩子往往會成為我們傑出的科學家和學者、財富 500 強公司的執行長和聯邦法官、參議員和億萬富翁。”
這些結果與長期以來的觀點相矛盾，這些觀點認為，專家水平的技能主要是透過練習來培養的——任何人只要付出足夠專注的努力並採用正確的方法，都能達到頂峰。相比之下，SMPY 表明，早期認知能力對成就的影響大於刻意練習或社會經濟地位等環境因素。這項研究強調了培養早慧兒童的重要性，而目前美國和其他國家的重點是提高學習困難學生的成績。與此同時，識別和支援學業優異學生的工作也引發了令人不安的問題，即給兒童貼標籤的風險，以及人才搜尋和標準化考試作為識別高潛力學生手段的不足，尤其是在貧困和農村地區。
加拿大多倫多市的發育心理學家多娜·馬修斯說：“由於過於強調預測誰將脫穎而出，我們有可能低估了許多在這些測試中被遺漏的孩子。”馬修斯是紐約市亨特學院天才研究與教育中心的聯合創始人。“對於那些接受測試的孩子來說，稱他們為‘有天賦’或‘沒有天賦’對他們沒有任何好處。無論哪種方式，都可能真正損害孩子學習的動力。”
研究的開始
在一個悶熱的八月天，本博和她的丈夫、心理學家大衛·盧賓斯基在範德比爾特大學的四方院中漫步，描述了 SMPY 的起源。1976 年，本博在約翰·霍普金斯大學讀研究生時，在斯坦利教的一門課上遇到了他。自斯坦利退休後，本博和盧賓斯基共同指導這項研究，並於 1998 年將其帶到了範德比爾特大學。
本博說：“從某種意義上說，這使朱利安的研究回到了原點，因為這裡是他開始教授生涯的地方。”她一邊說一邊靠近大學的心理學實驗室，這是美國第一座專門用於研究該領域的建築。它建於 1915 年，收藏著少量古老的計算器——那是 20 世紀 50 年代早期定量心理學的工具，當時斯坦利開始了他的心理測量學和統計學學術工作。
他對培養科學人才的興趣是由心理學中最著名的縱向研究之一——劉易斯·特曼的天才基因研究激發的。從 1921 年開始，特曼根據高智商分數選擇青少年受試者，然後跟蹤並鼓勵他們的職業生涯。但令特曼失望的是，他的研究物件只培養出少數受人尊敬的科學家。因智商 129 分太低而被拒絕的威廉·肖克利是電晶體的諾貝爾獎共同發明人。另一位諾貝爾獎獲得者、物理學家路易斯·阿爾瓦雷斯也被拒絕了。
斯坦利懷疑，如果特曼有一種可靠的方法來專門測試他們的定量推理能力，他就不會錯過肖克利和阿爾瓦雷斯。因此，斯坦利決定嘗試學術能力評估測試（現在簡稱為 SAT）。儘管該測試是為年齡較大的學生設計的，但斯坦利假設它非常適合衡量優秀年輕學生的分析推理能力。
1972 年 3 月，斯坦利從巴爾的摩地區召集了 450 名 12 至 14 歲的聰明兒童，並讓他們參加了 SAT 的數學部分。這是第一次標準化的學術“人才搜尋”。（後來，研究人員加入了語言部分和其他評估。）
當時在約翰·霍普金斯大學攻讀博士學位的發育心理學家丹尼爾·基廷說：“第一個大驚喜是，有多少青少年能夠解決他們在課程作業中沒有遇到過的數學問題。”“第二個驚喜是，有多少年輕孩子的分數遠高於許多精英大學的錄取分數線。”
斯坦利並沒有將 SMPY 設想為一項為期數十年的縱向研究。但在五年後的第一次後續調查之後，本博提議延長這項研究，以跟蹤受試者的一生，增加佇列，幷包括對興趣、偏好、職業和其他生活成就的評估。該研究的前四個佇列的 SAT 分數排名前 3% 到前 0.01%。SMPY 團隊在 1992 年增加了第五個佇列，由頂尖的數學和科學研究生組成，以測試人才搜尋模型在識別科學潛力方面的普遍適用性。
德國羅斯托克大學研究智力和人才發展的心理學家克里斯托夫·佩勒斯說：“我不知道世界上還有哪項研究能讓我們如此全面地瞭解 STEM 人才是如何以及為何發展的。”
空間技能
隨著資料的湧入，很快就變得顯而易見，針對天才教育和普通教育採用一刀切的方法是不夠的。
美國心理學會天才教育政策中心主任雷納·蘇博特尼克說：“SMPY 為該領域擺脫一般智力，轉向評估特定認知能力、興趣和其他因素提供了第一個大樣本基礎。”
1976 年，斯坦利開始對他的第二個佇列（563 名在 SAT 中排名前 0.5% 的 13 歲兒童樣本）進行空間能力測試——理解和記住物體之間空間關係的能力。空間能力測試可能包括匹配從不同角度看到的物體，確定當物體以特定方式切割時會產生哪個橫截面，或估計各種形狀的傾斜瓶子上的水位。斯坦利很好奇，空間能力是否比單獨的定量和語言推理能力更能預測教育和職業結果。
在 18 歲、23 歲、33 歲和 48 歲進行的後續調查證實了他的預感。2013 年的一項分析發現，人們獲得的專利數量和同行評議的出版物數量與他們早期的 SAT 分數和空間能力測試分數之間存在相關性。SAT 測試共同解釋了約 11% 的方差；空間能力額外解釋了 7.6%。
這些發現與其他近期研究的結果不謀而合，表明空間能力在創造力和技術創新中起著重要作用。盧賓斯基說：“我認為這可能是已知的人類潛力的最大未開發來源。”他補充說，在數學或語言能力方面僅表現平平，但在空間能力方面表現出色的學生，通常會成為傑出的工程師、建築師和外科醫生。“然而，據我所知，沒有招生主任關注這一點，而且在基於學校的評估中，它通常被忽視。”
儘管 SMPY 等研究使教育工作者能夠識別和支援天才青少年，但世界範圍內對這一人群的興趣並不均衡。在中東和東亞，高水平的 STEM 學生在過去十年中受到了極大的關注。韓國、香港和新加坡對兒童進行天才篩選，並將高水平的學生引導到創新課程中。2010 年，中國啟動了一項為期十年的《國家人才發展規劃》，以支援和引導頂尖學生進入科學、技術和其他高需求領域。
在歐洲，對天才兒童的研究和教育專案的支援有所減弱，因為重點已更多地轉向包容性。英國在 2010 年決定廢除國家天才和資優青少年學院，並將資金重新用於幫助更多貧困學生進入一流大學的努力。
快速通道
當斯坦利開始他的工作時，美國聰明兒童的選擇是有限的，因此他尋找早期人才可以蓬勃發展的環境。與斯坦利一起學習、現在在約翰·霍普金斯大學負責一個專注於為極度聰明的孩子提供諮詢的專案的琳達·布羅迪說：“朱利安很清楚，僅僅識別潛力是不夠的；如果要保持這團火焰的燃燒，就必須以適當的方式發展潛力。”
起初，這些努力是以個案為基礎的。在聽到斯坦利與貝茨合作的事蹟後，其他聰明孩子的父母開始與斯坦利接觸。貝茨在進入大學後茁壯成長。到 17 歲時，他已獲得計算機科學學士和碩士學位，並在紐約州伊薩卡市的康奈爾大學攻讀博士學位。後來，作為賓夕法尼亞州匹茲堡市卡內基梅隆大學的教授，他將成為人工智慧領域的先驅。
現年 60 歲的貝茨說：“我很害羞，高中的社交壓力不會讓我感到舒服。”“但在大學裡，和其他科學和數學愛好者在一起，我很合群，即使我年輕得多。我可以在社交方面按照自己的節奏成長，也可以在智力方面成長，因為更快的節奏讓我對內容保持興趣。”
SMPY 資料支援了透過允許快學學生跳級來加速學習的想法。在一項對跳級兒童與一組同等聰明的未跳級兒童的對照研究中，跳級兒童獲得博士學位或專利的可能性高出 60%，在 STEM 領域獲得博士學位的可能性高出兩倍多。加速在 SMPY 的精英 1/10,000 佇列中很常見，這些學生的智力多樣性和快速學習節奏使他們成為最具教育挑戰性的學生之一。盧賓斯基說，推進這些學生的教育幾乎不需要任何成本，在某些情況下甚至可以為學校節省資金。“這些孩子通常不需要任何創新或新穎的東西，”他說，“他們只是需要更早地接觸到已經為年齡較大的孩子提供的資源。”
許多教育工作者和家長仍然認為加速對孩子有害——它會損害他們的社交能力，讓他們過早地失去童年，或造成知識差距。但教育研究人員普遍認為，加速在社交和情感方面以及學業和職業方面都有利於絕大多數天才兒童。
跳級不是唯一的選擇。SMPY 研究人員表示，即使是適度的干預——例如，接觸具有挑戰性的材料，如大學水平的大學先修課程——也會產生明顯的 效果。在高能力學生中，那些在 STEM 領域獲得更豐富的大學預科教育機會的學生，比那些沒有這些機會的同等聰明的同齡人發表了更多的學術論文，獲得了更多的專利，並從事了更高層次的職業。
儘管 SMPY 提供了許多見解，但研究人員對天賦和成就的認識仍然不完整。在俄亥俄州克利夫蘭市凱斯西儲大學研究認知能力的心理學家道格拉斯·德特曼說：“我們不知道為什麼即使在高階人群中，有些人會做得好，而另一些人卻不會。”“智力不能解釋人與人之間的所有差異；動機、性格因素、你的努力程度和其他因素都很重要。”
一些見解來自德國的研究，這些研究的方法與 SMPY 相似。《慕尼黑天才縱向研究》於 20 世紀 80 年代中期開始跟蹤 26,000 名天才學生，該研究發現認知因素是最具預測性的，但一些個人特質——如動機、好奇心和應對壓力的能力——對錶現有有限的影響。環境因素，如家庭、學校和同齡人，也有影響。
來自此類智力人才搜尋的資料也有助於瞭解人們如何在學科中培養專業知識。一些研究人員和作家，特別是佛羅里達州立大學塔拉哈西分校的心理學家安德斯·埃裡克森和作家馬爾科姆·格拉德威爾，普及了能力閾值的概念。這種觀點認為，對於智商超過一定界限（通常引用的為 120）的個人來說，在獲得專業知識方面，集中練習時間比額外的智力能力重要得多。但來自 SMPY 和杜克大學人才專案的資料反駁了這一假設。今年發表的一項研究比較了兒童時期智力排名前 1% 的學生與排名前 0.01% 的學生的成果。第一組獲得高等學位的比率約為普通人群的 25 倍，而更精英的學生獲得博士學位的比率約為基礎比率的 50 倍。
但有些工作是有爭議的。在北美和歐洲，一些兒童發育專家感嘆，許多關於人才發展的研究都是由預測誰將脫穎而出的衝動驅動的，教育工作者對識別和標記一群學生為有天賦或天才的概念表示相當不安。
馬修斯說：“高分測試只能告訴你，一個人具有很高的能力，並且在當時與該特定測試非常匹配。”“低分測試幾乎什麼也說明不了，”她說，因為許多因素會降低學生的表現，包括他們的文化背景以及他們對參加高風險測試的適應程度。馬修斯認為，當早期成就接近高低極端的兒童感到自己正在根據未來的成功進行評估時，這可能會損害他們學習的動力，並可能導致斯坦福大學心理學家卡羅爾·德韋克所說的固定型思維模式。德韋克說，鼓勵成長型思維模式要好得多，在這種思維模式中，孩子們相信大腦和天賦僅僅是一個起點，而能力可以透過努力工作和持續的智力冒險來發展。
德韋克說：“學生們專注於進步，而不是擔心自己有多聰明，並渴望得到認可。”“他們努力學習更多知識，變得更聰明。”德韋克及其同事的研究表明，以這種思維模式學習的學生在學校表現出更大的動力，成績更好，考試分數更高。
本博同意，標準化考試不應用於限制學生的選擇，而應用於制定適合兒童能力的學習和教學策略，使各個層次的學生都能發揮他們的潛力。
明年，本博和盧賓斯基計劃對極度聰明的佇列（萬分之一）進行中年調查，重點關注職業成就和生活滿意度，並重新調查他們 1992 年對美國頂尖大學研究生的抽樣調查。即將到來的研究可能會進一步削弱長期存在的誤解，即天才兒童足夠聰明，可以依靠自己的力量取得成功，而無需太多幫助。
密蘇里大學哥倫比亞分校專門研究數學學習的認知發展心理學家大衛·吉爾裡說：“教育界仍然抵制這一資訊。”“普遍的看法是，具有優勢（認知或其他方面）的孩子不應該得到額外的鼓勵；我們應該更多地關注成績較差的孩子。”
儘管天才教育專家對美國人才發展選擇的擴充套件表示歡迎，但到目前為止，這些益處主要僅限於那些在人才和社會經濟曲線頂端的學生。
盧賓斯基說：“我們知道如何識別這些孩子，我們也知道如何幫助他們。”“然而，我們錯過了這個國家許多最聰明的孩子。”
當盧賓斯基和本博穿過四方院時，時鐘敲響了中午，放學後，一群充滿活力的青少年衝向餐廳。他們中的許多人是範德比爾特天才青少年計劃的參與者，該計劃是暑期強化課程，天才學生在其中花費三週時間來充實一年的數學、科學或文學知識。其他人則是範德比爾特體育訓練營的參與者。
盧賓斯基是一位前高中和大學摔跤手，他說：“他們只是在發展不同的才能。”“但我們的社會一直比鼓勵智力才能更鼓勵運動才能。”
然而，這些天才學生，世界上的“數學運動員”，可以塑造未來。“當你看到當今社會面臨的問題時——無論是醫療保健、氣候變化、恐怖主義、能源——這些孩子都有最大的潛力來解決這些問題，”盧賓斯基說。“我們應該把賭注押在這些孩子身上。”
本文經許可轉載，並於2016 年 9 月 7 日首次發表。