關於天才
【烹調手法簡介】n
關於大腦的研究是神經科學（neuroscience）的一個主要分支，從宏觀上來說主要包括對於大腦的物理解剖結構（structure）以及大腦功能（function）的研究。研究對象可以是整個大腦，單個以及多個腦區組成的神經網路甚至是單個神經元細胞。n由於其複雜精細的結構和極不耐操的質地，科學家們發明了多種多樣的方法試圖（但並沒有完全成功）對付它。簡單粗暴的實體解剖容易對重要腦組織造成不可挽回的傷害，操作過程中所呈現出來的血腥暴力場面也不太符合科學家們對於自己文質彬彬高高在上的設定，所以腦神經成像（neuroimaging）成為了研究人類大腦活體的主要方法之一，比如功能磁共振成像（fMRI），其原理簡單來說就是利用磁場來探測大腦神經元血液動力的變化，進而來測量這些神經元的活動情況。n記不住沒關係，操作起來特別簡單，就是有一個圓筒型的大機器，讓你脫光了（一般來說會讓你換上確保是不含有金屬材質的衣服），直挺挺地躺進去，全程盡量保持不動就行了。n
當然，以上這些從某種程度上來說都還是一種推測，如果想要進一步確認因果關係的話，那就需要一些勇氣和想像力了，嘗試利用實驗操作（比如神經遞質和輕微電擊）來改變和控制大腦的活動以及個體的行為，當然到目前為止大部分此類實驗都還停留在動物實驗的階段。也有一些例外的，我在今年年初的seminar時見過到一個研究組利用直接在大腦上植入電極對於神經元的刺激來改變人類大腦對於長時記憶的提取，在他們所展示的研究成果中，已經實現了通過改變植入電流的信號在短時間內改變人類大腦對於面部的記憶和識別功能，頗有點魔幻現實主義的意思。 或許在未來想改變某個人的記憶和行為，並不需要像電影里所展示的催眠師們那樣大張旗鼓地折騰（貌似很多人以為學心理的都可以干這個），插一個電極就輕鬆搞定了呢。
不可否認，能改變甚至是控制人的行為，這大概也是心理學（力圖實現）最有魅力的地方之一。n—————————————— 我是主菜的分割線 ————————————————n嘮叨完了，上菜。n據某位匿名用戶說，天才是99%的努力 + 1%的天分。n下圖中愛因斯坦的大腦笑了。n王之蔑視，你們先自行感受一下。n
大15%........數學好，物理好，怪我咯.........n
在有了腦成像技術之後，科學家們就不再滿足於去挖死人的大腦了（愛因斯坦的大腦最後被分為240個切片並置於幾個不同的地點進行保存）。在一項對於傑出音樂家的研究中，科學家們發現這些音樂天才們的大腦有一個有意思的共同之處，負責聽力的一個腦回（Heschl』s gyrus，如下圖所示的第2列）是普通人（下圖的第1列）的2.3倍大，也比一些同年齡的業餘愛好者（下圖第3列）要大一些。在聽到同樣的樂曲時，音樂家們在這個腦區的激活水平也遠遠高於普通人。n
———————————我是與評論區嘮嗑的分割線———————————————
其實我是個很懶且不太喜歡一板一眼擺事實講道理的人，相信客官們從我一貫不怎麼正經答題當中已經看到了端倪。
更重要的是，我並不想（覺得沒有必要，也確實沒有這個能力和精力）把每一個我覺得有意思想跟大家分享的話題寫成邏輯嚴密、論據充實且相對無懈可擊的論文。對於科普類文章來說，其難點在於讀者本身在這個領域內的知識水平是具有很大差異性的。對於不是研究這個領域的讀者來說，我個人覺得與其一上來把複雜的細枝末節展示給大家看（這是真正做研究寫paper時需要對付的狀況），我更想先把一個複雜問題適當簡單化和趣味化，至少能讓不是這個領域的人感到有興趣讀下去，理解起來不那麼困難。
更重要的是，授人以魚，不如授人以漁。我希望通過對於一些常見的研究方法的介紹，讓大家掌握一些如何科學地去看待問題和研究問題的思路（實驗設計）和簡單了解在某個領域中具體解決這些問題時常用到的一些技術（實驗方法）。
相比於解決某個單純的問題而言，我更想要大家去了解科學家們是怎樣去看待這個問題並著手研究的，他們看待問題的一般思路是什麼，什麼樣的實驗設計才是邏輯嚴密且具有一定科學性的。我們的生活中充滿了各種各樣有意思的問題，如果能養成具有一定科學性的思辨習慣，即使你不做科研，也會發現它能使你更為全面地去看待問題，並有能力辨別具有一定科學性以及不那麼科學的言論，甚至進一步去思考所謂的『科學』在每個發展階段中本身所存在的局限性（在這個問題上，我一直推薦不管是哪個領域的人都可以適當看一些哲學類的書籍）。
這也是為什麼我在知乎不管回答問題還是寫文章，總是一上來就『跑題』，介紹一些看起來與問題本身不那麼相關的東西。因為我覺得很多時候花時間去回答一個問題（對於一些具體問題而言這也很重要），不如告訴提問的人，你可以通過什麼樣的方式，在你已有的資源中，找到這個問題以及其他類似問題的答案。
當然，這只是我想達到的一種理想狀態，也是我在知乎回答問題和寫文章的初衷。但是把複雜問題簡單化本身就是一種冒險，因為很多問題本身並不是YES或者NO就能回答的，而這樣處理顯然會讓行文的邏輯顯得不那麼嚴密，或者誤導一些讀者以為這個問題就是很簡單。
不過我真的感到很高興，每次我在知乎寫點什麼東西的時候，評論區里都會出現一些督促我繼續寫得更深入的comment。這讓我覺得我寫這樣的文章是有意義的，至少有一些讀者是真正在思考我所談論的問題，邏輯思辨能力也很強，都不好意思允許我偷懶呢。
你們都棒棒噠！
我喜歡這種提問，至少你讓我知道你在一定程度上已經理解了我文章中所介紹的內容，這樣咱們才可以來進一步地探討。
所以，每次我都會盡量對評論區一些比較有代表性的問題進行一些更為深入的交流。
好，這次評論區主要爭論的點在於：我知道了愛因斯坦的大腦與常人有區別，但是你怎麼知道這是天生而不是後天訓練造成的呢？
這是一個非常好的問題。這表明你已經理解了我文章中說到的兩個主要知識點：
1）一些具有特定才能的人，他們的大腦結構可能會與普通人存在差異。
2）我們的大腦具有可塑性，後天的訓練可以在一定程度上改變大腦結構（請注意這種改變是在一定範圍內的，並不會引起非常大的結構差異）。
很好。現在咱們可以繼續聊了。
首先，我並沒有說愛因斯坦的大腦完全就是純粹天生的結果，既然 a) 後天訓練可以改變人類大腦的結構，b) 愛因斯坦是一個人類，所以後天訓練自然也可以改變愛因斯坦的大腦。人類的很多行為都是nature（自然因素，比如基因）和nurture（後天培養，比如教育）的共同結果，即使是被我們稱為『天才』的人也不例外。請注意，『天才』並不等同於『100%天生』。
但是自然和後天因素在何種程度上對愛因斯坦的大腦起到了作用，是『99%天分+1%努力』呢，還是『70%天分+30%努力』呢，還是『1%天分+99%努力』呢，這確實一個很有趣也很難回答的問題。
要回答這個問題，你需要將自然因素和後天因素區分開來，尋找另外一些強有力的對照組，即在理想狀態下控制某一種因素而改變另一種因素，觀察其對於因變數的影響，比如成長環境不同的雙生子研究，即雙方基因相同，但因為各種原因分別在兩個環境中撫養的雙胞胎。評論區里有說可以把愛因斯坦各個年齡的腦切片進行對照，這是一種縱向研究（即對同一個被試群體在時間維度上的跟蹤研究），是一種非常好的研究思路，在回答這個問題上也有一定的價值，但也存在著一定的局限性。首先，大腦結構在不同年齡的差異很大（這也是為什麼在神經科學的研究中需要控制對照組的年齡），即使是對於同一個個體，這種縱向研究需要先去除年齡本身造成的差異，而要做到這一點並不那麼容易。其次，就算在時間的對比上發現了差異，也很難回答這是nature還是nurture的問題，因為隨著人的成長，基因和後天環境一直在進行交互作用（比如有一些基因的作用要到一定的年齡之後才得以顯現），時間只是一個維度，並不是這個問題的自變數和因變數。最後，這個在實際操作上也是有一定難度的，且不說愛因斯坦那個年代還沒有核磁共振掃描這項技術，被你要一次腦切片的話就沒下文了，就算有了這項技術，持續三年五年十年這樣的縱向的追蹤研究相對來說也是具有一定挑戰性的（比如實驗室的funding問題，人員更換問題，被試的回訪率，研究進度問題），這也是為什麼在心理學中，縱向研究不那麼常見的原因之一。
所以說，要精確地去回答『愛因斯坦的大腦到底是百分之幾的天分和百分之幾的後天訓練所形成的』確實很困難。不過我個人還是傾向於認為，自然因素（比如基因，比如遺傳）對於人類大腦結構的影響，可能要比一般人所認為的（或者是所謂名人名言上所宣傳的）要大一些。
基於來光顧我包子鋪的客官們都這麼認真，估計不會滿足於我這麼籠統的結論。在這裡貼一下採訪Sandra Witelson的原文，她在1999年發表了一篇對於愛因斯坦大腦研究的paper，除了我在上文中提到的腦區大小的問題，這篇文章對於腦區結構的差異（比如一個叫Sylvian fissure的結構）有比較詳細的說明，有興趣的同學可以到文獻處找原文進行閱讀。
But most of Einsteins raw ability probably came from a trick of nature rather than a lifetime of hard work, said Sandra Witelson, a researcher at McMaster University who has done past studies of Einsteins brain. In 1999, her work revealed that Einsteins right parietal lobe had an extra fold, something that was either hardwired into his genes or happened while Einstein was still in the womb.
"Its not just that its bigger or smaller, its that the actual pattern is different," Witselson said. "His anatomy is unique compared to every other photograph or drawing of a human brain that has ever been recorded."
（簡單翻譯一下大意）相比於愛因斯坦這一生辛勤工作所帶來的影響，Sandra Witelson認為自然因素對於他大部分的能力可能更為重要。他大腦右側頂葉這多出來的這一塊（即那比一般人大的15%），是源於由他基因本身或者當他還是在子宮裡時就已經形成了。Witselson說：『這並不簡單只是（腦區）更大或者更小的問題，愛因斯坦的大腦在結構上就是不同的。和其他人的大腦相比，他的解剖結構是獨特的。』
好，最後解釋一下我為什麼一開始不是很想深入討論這個問題的原因。一方面我講過了，我在知乎寫文章的宗旨是科普，我想更多地通過某個問題來介紹一些研究思路和研究方法，至於問題本身，其實並不是我想講的重點。雖然這聽起來有點掛羊頭賣狗肉，但是這就是我的行文宗旨，我相信志同道合的讀者自然也能體諒一下。
另一方面，我覺得糾結『愛因斯坦的大腦到底是百分之幾的天分和百分之幾的後天訓練所形成的』其實沒有多大意義。我在文章一開頭就表明了我的觀點，有些事情，我們就是做不到。比如徹頭徹尾地改變我們的基因，比如突然一覺醒來就成為了智力超群的天才。
每個人都應該有夢想和追求。但人之為人，更應該了解自己的局限性和邊界。
心平氣和地與自己相處，順其自然，為所當為。
[ 07:47 July/16/2016 於 Glasgow, UK ]
Reference:
Witelson, Sandra F., Debra L. Kigar, and Thomas Harvey. "The exceptional brain of Albert Einstein." The Lancet 353.9170 (1999): 2149-2153.
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