《環球科學》:女性在科學領域建樹少因女性缺乏“科學才能”?
2005年在波士頓附近召開的一次小型經濟學會上,美國哈佛大學校長勞倫斯·薩默斯(Lawrence Summers)發表了他驚人的見解,他説,與男性相比,女性不容易攀上科學的“最高峯”,主要是因為女性缺乏這方面的“天分”。這番煽動性言論一出,立即在美國激起了一場大討論:兩性的先天差異是否導致了女性在數學、科學領域建樹頗少。
這場辯論的出現顯得很有必要。公眾由此開始關注女性參與科學研究這一重大問題。克萊蒙特·麥肯納學院心理學家戴安娜·F·哈爾彭和範德比特大學教育與人類發展系主任卡米拉·P·本博撰寫文章進行評述,並發表於《環球科學》2008年第六期。這篇文章着重分析了這方面的研究文獻,這對了解兩性的差異意義非凡,對鼓勵女性加入科學、數學研究隊伍的計劃也極為重要。至於為什麼從事科學、數學研究的女性遠少於男性,薩默斯的觀點似乎過於簡單。實際上,影響人們選擇職業的因素非常多,包括教育背景、生理因素、成見、歧視以及兩性在認知、社會定位上的差異等。

美劇《生活大爆炸》中的兩位女性“科學家”
了不起的“科學才能”?
不得不明確的一點是,根本不存在所謂的 “科學才能”這種智力。要取得科學成就,必須擁有良好的語言能力(撰寫深奧的學術論文,與同事充分交流)、記憶能力(理解、記憶各種事件和大量信息)、定量分析能力(建立數學模型,統計數據,把握各種目標、數據和概念)。
其次,即使兩性真的存在上述差異,也並不意味着無法補救。事實上,如果訓練和經驗對培養學術能力沒有太大幫助的話,哈佛等大學向學生收取學費就有欺詐之嫌了。
令人不解的是,採用不同的方式評估兩性能力,會得出不同的結論。女生的一些素質正好適合學術研究。但儘管女生在學校表現不俗,但在許多大學和研究所統一的入學考試中,女生的成績卻相形見絀。在科學和其他相關領域,越是高層次的教育系統,男、女生的人數超距越大。20世紀末,在麻省理工學院攻讀理科的本科生中,女生佔了40%,但女教師卻只有8%。
兩性差異
學習成績和考試分數會受眾多因素的影響。考慮到我們對認知能力的研究更為完善,心理學家開始通過測定認知能力來界定兩性差異。學齡前兒童處於同一水平線上,因為在定量思維和對周圍事物的瞭解方面,男孩和女孩的認知能力不相上下。
入學前後,兩性差距逐漸拉開。小學畢業後,在多數的語言能力測試中,女生的表現都優於男生。1995年,美國芝加哥大學的研究員拉里·赫奇斯(Larry Hedges,現在西北大學)與阿米爾·洛埃爾(Amy Nowell)共同發表了一篇綜述,回顧了大量與寫作能力有關的文獻。他們提出:“兩性的寫作能力差距顯著,令人擔憂。相關數據顯示,男性的平均寫作能力較差。”在對人臉識別和情景記憶方面,女性也佔了上風。情景記憶是指對親歷事件的記憶能力,以及對時間、地點的記憶能力。
然而,男生有一種能力卻比女生強:視覺空間技能。這種能力是指個人用想象力在三維空間中操縱、模擬物體運動的能力。對4~5歲的孩子進行標準化測試,男孩玩迷宮遊戲的表現明顯比女孩好。男孩佔優勢的另一項視覺空間技能是“心理旋轉”,即想象自己拿着一個三維物體,並讓它變換形狀。可以預料,在解答數學問題時,如果需要想象一個圖像,男孩就更有優勢。
事實上,所有與認知能力有關的兩性差異中,數量分析能力一直備受媒體關注。原因之一是,數量分析是學習“數學密集型”學科(即需要大量數學知識的學科,如物理學、工程技術等)的先決條件。如果像薩默斯暗示的那樣,女性這方面的技能不如男性,就解釋了為何女性在理科領域常處於劣勢。但是,目前尚無明顯數據支持這種結論。
前面曾提到,小學各年級女生的數學成績平均高於男生,而且在國際代數評測中,女生的表現也略勝一籌。這或許是因為代數與語言的結構十分相似。然而,在學習才能測驗(Scholastic Aptitude Test,簡稱SAT測驗)的數學部分,男孩卻大顯身手:35年來一直比女生高出40多分。不過,綜合所有數量分析能力的數據顯示,男孩與女孩的差別其實微乎其微。他們的不同之處是,有數學天賦的男孩比女孩多得多。
乍看起來,上述説法自相矛盾。如果男孩與女孩平均的數學才能不相上下,那麼有數學天賦的男孩怎麼可能比女孩多?其實,男性的數學才能極不平衡,參差不齊的程度比女性要大。女性的數學才能集中在平均水平上下(即分佈在中點附近);男性則呈兩極分化。結果,在數學才能分佈圖的兩端(即數學天才和數學白痴),男性的人數超過了女性。一項名為“數學神童調查”的研究課題證實了這一現象。20世紀80年代,本文的作者之一本博與心理學家朱利安·C·斯坦利(Julian C. Stanley,在約翰斯·霍普金斯大學青年人才中心開創了這個研究項目,現已故)調查了數萬名12~14歲之間的天才少年,讓他們提早幾年參加SAT測試,結果證實他們的數學推理能力的確存在性別差異。
這羣智力超羣的少年,在SAT的語言測試中沒有顯著的性別差異,但是在數學部分中男生佔優勢。數學成績在500分(滿分為800分)以上的男生是女生的2倍,獲600分以上的男生是女生的4倍,獲700分以上的男生是女生的13倍。(在全美所有12~14歲的少年中,僅有0.01%的人能得到這樣的高分,真是萬裏挑一)。
不過,這些數學天才少年的情況已經有了巨大變化——儘管媒體對此少有報道。與男生相比,這些少年中的女生人數一直在飆升。男生與女生的比例從20世紀80年代的13:1下降到現在的3:1左右。與此同時,活躍於其他科學領域的女性人數也急劇增加。目前,美國各醫學院的應屆畢業生中,女生佔了一半;近年獸醫院校的畢業生中,女生的比例高達75%。為什麼越來越多的女性會進入一直由男性壟斷的領域?我們還無法確定任何單一成因,因為過去幾十年,社會已經發生了多方面的變化。
荷爾蒙之惑
數十年來,對不同動物的研究證明,激素會影響雄性和雌性認知能力的發展。在雄性胚胎發育期間,高水平的雄性激素(睾酮等)會使大腦向雄性方向發育,從而形成典型的雄性行為和認知表現模式。
近期研究證明,人的一生中,激素對認知能力的影響始終存在。那些大量注射雄性或雌性激素、準備作變性手術的人,已經表現出這種變化。研究人員發現,接受“女變男”激素治療的人,認知模式出現了“男性化”傾向:他們的視覺空間處理能力得到提高,語言能力則有所下降。
大腦除了受遺傳因素、人生經歷的影響,也受各種激素的影響。女性和男性的大腦存在諸多差異也就不足為奇。一般而言,女性大腦中的灰質組織所佔比例較高(灰質是指神經元比較密集、血流較快的腦區);而男性大腦中的白質組織較多(白質是指大腦中起連接作用的神經纖維,外部包裹着一層叫做髓鞘的脂蛋白膜,相互絕緣)。此外,男性大腦左半球的灰質含量較高;女性則沒有這種顯著的不對稱現象。
各種大腦功能成像研究顯示:在完成任務的過程中,如果需要同時使用兩個腦半球(如語言處理),女性的表現好於男性;如果只需要激活視覺皮層,男性的表現勝過女性。即使男性與女性在完成同一任務時表現相當,他們運用的也是不同的腦區。
必須強調的是,大腦的結構、功能存在兩性差異,並不等於説這些差異就是導致兩性認知功能不同的唯一原因。大腦可以反映人的學習和其他經歷,因此,男性和女性各自特有的生活經歷也可能影響大腦的性別差異。
女生的抉擇
當然,即使你很聰明,也不一定想當科學家。對有數學特長的天才少年進行調查研究,特別有助於瞭解人們在選擇職業時的心態。毫無疑問,在接受上述調查的天才少年中,每一位都有資質在科研領域取得成功。為什麼一位愛因斯坦式的神童會選擇電氣工程專業,而另一位卻看中了法律專業?十年裏,對320名極有天賦的人(每一位都是萬裏挑一的天才)所做的調查顯示:數學才能優於語言能力的人,即使擁有較高的語言才能,也更喜歡數學和其他理科課程,並極有可能攻讀這些專業;而語言能力高於數學才能的人,則喜歡人文學科,並最有可能選擇攻讀人文學科及法律專業。
由此看來,天才少年更看重“我擅長什麼”,而不是“我在哪個領域最能大展拳腳”。這為我們深入瞭解兩性差異很有啓發意義。在少年神童中,男孩更偏愛數學及與數學相關的才能,而冷落語言能力。鼓勵更多有語言天賦的少年把科技作為潛在的發展方向,將有助於吸引更多優秀的男生和女生加入科技隊伍。
誠然,人們在確定職業方向時,會受到各種心理因素、社會因素的影響。個人對事業成功的期望,取決於他們如何看待自己的才能。個人在自我評估時,一個重要的因素是教師、家長等權威人士對他們的評價。1992年,美國羅格斯大學(Rutgers University)的心理學教授李·朱西姆(Lee Jussim)和密歇根大學安阿伯分校(University of Michigan at Ann Arbor)的心理學教授傑奎琳·埃克勒斯(Jacquelynne Eccles)做的一項調查表明,學年之初老師評價學生數學能力的好壞,將預示學生以後數學成績的高低。即使學生的數學能力在客觀上與老師的看法相左,也是如此。多項此類研究都指出,科研應由男性主宰的傳統思維,可能使一些教育工作者從一開始就產生了"女生不宜"的偏見。