互动科普

科学也有性别吗

撰文  戴安娜·F·哈尔彭（Diane F. Halpern）

         卡米拉·P·本博（Camilla P. Benbow）

         戴维·C·吉尔里（David C. Geary）

         鲁宾·C·古尔（Ruben C. Gur）

         珍妮特·希伯利·海德（Janet Shibley Hyde）

         莫顿·安·格恩斯巴彻（Morton Ann Gernsbacher）

翻译  郭凯声

多年来，美国科学界的一流专家频发警报，宣称美国在科学、数学、工程技术等领域的人才日趋短缺，并忧心忡忡地预测，这将危害国民经济和国家安全，使美国的地位一落千丈。一个比较引人注意的解决方案是：动员更多的女性加入到这些历来由男性垄断的领域。然而，公众一直没有深入探讨过，为什么鲜有女性在这些领域崭露头角。2005年，美国哈佛大学校长劳伦斯·萨默斯（Lawrence Summers）提出了自己的见解。

在波士顿附近召开的一次小型经济学会上，萨默斯暗示说，与男性相比，女性不容易攀上科学的“最高峰”，主要是因为女性缺乏这方面的“天分”。这番煽动性言论一出，立即在美国激起了一场大讨论：两性的先天差异是否导致了女性在数学、科学领域建树颇少。

从多种背景考虑两性差异，我们非常支持这场持久的辩论。公众由此开始关注女性参与科学研究这一重大问题。本文将着重分析这方面的研究文献，这对了解两性的差异意义非凡，对鼓励女性加入科学、数学研究队伍的计划也极为重要。至于为什么从事科学、数学研究的女性远少于男性，萨默斯的观点似乎过于简单。实际上，影响人们选择职业的因素非常多，包括教育背景、生理因素、成见、歧视以及两性在认知、社会定位上的差异等。

充分发掘女性人才可以迅速壮大科研队伍。2003年，妇女占美国就业总人数的46%，而在科研、工程技术领域只占27%。萨默斯的说法让人不满，原因之一在于他暗示这一差距无可救药。既然女性的科研能力天生不足，你还能怎么办？但这看似简单的解释却存在两大误区。

首先，根本不存在所谓的 “科学才能”这种智力（简单起见，我们常用“理科”来指代在科学、工程技术及数学等领域研究所必备的技能）。要取得科学成就，必须拥有良好的语言能力（撰写深奥的学术论文，与同事充分交流）、记忆能力（理解、记忆各种事件和大量信息）、定量分析能力（建立数学模型，统计数据，把握各种目标、数据和概念）。

其次，即使两性真的存在上述差异，也并不意味着无法补救。事实上，如果训练和经验对培养学术能力没有太大帮助的话，哈佛等大学向学生收取学费就有欺诈之嫌了。

令人不解的是，采用不同的方式评估两性能力，会得出不同的结论。女生的一些素质正好适合学术研究。1982年以来，美国大专院校的入学新生中，女生占了多数，而且比例还在逐年增加。这种现象在其他国家也开始出现。在学校，无论哪个科目（包括数学和理科在内），女生的平均成绩都比男生高。

尽管女生在学校表现不俗，但在许多大学和研究所统一的入学考试中，女生的成绩却相形见绌。在科学和其他相关领域，越是高层次的教育系统，男、女生的人数超距越大。20世纪末，在麻省理工学院攻读理科的本科生中，女生占了40％，但女教师却只有8％。

两性差异

学习成绩和考试分数会受众多因素的影响。考虑到我们对认知能力的研究更为完善，心理学家开始通过测定认知能力来界定两性差异。学龄前儿童处于同一水平线上，因为在定量思维和对周围事物的了解方面，男孩和女孩的认知能力不相上下。

入学前后，两性差距逐渐拉开。小学毕业后，在多数的语言能力测试中，女生的表现都优于男生。1995年，美国芝加哥大学的研究员拉里·赫奇斯（Larry Hedges，现在西北大学）与阿米尔·洛埃尔（Amy Nowell）共同发表了一篇综述，回顾了大量与写作能力有关的文献。他们提出：“两性的写作能力差距显著，令人担忧。相关数据显示，男性的平均写作能力较差。”在对人脸识别和情景记忆方面，女性也占了上风。情景记忆是指对亲历事件的记忆能力，以及对时间、地点的记忆能力。

然而，男生有一种能力却比女生强：视觉空间技能。这种能力是指个人用想象力在三维空间中操纵、模拟物体运动的能力。对4～5岁的孩子进行标准化测试，男孩玩迷宫游戏的表现明显比女孩好。男孩占优势的另一项视觉空间技能是“心理旋转”，即想象自己拿着一个三维物体，并让它变换形状（参见第43页上图）。可以预料，在解答数学问题时，如果需要想象一个图像，男孩就更有优势。

事实上，所有与认知能力有关的两性差异中，数量分析能力一直备受媒体关注。原因之一是，数量分析是学习“数学密集型”学科（即需要大量数学知识的学科，如物理学、工程技术等）的先决条件。如果像萨默斯暗示的那样，女性这方面的技能不如男性，就解释了为何女性在理科领域常处于劣势。但是，目前尚无明显数据支持这种结论。

前面曾提到，小学各年级女生的数学成绩平均高于男生，而且在国际代数评测中，女生的表现也略胜一筹。这或许是因为代数与语言的结构十分相似。然而，在学习才能测验（Scholastic Aptitude Test，简称SAT测验）的数学部分，男孩却大显身手：35年来一直比女生高出40多分。不过，综合所有数量分析能力的数据显示，男孩与女孩的差别其实微乎其微。他们的不同之处是，有数学天赋的男孩比女孩多得多。

乍看起来，上述说法自相矛盾。如果男孩与女孩平均的数学才能不相上下，那么有数学天赋的男孩怎么可能比女孩多？其实，男性的数学才能极不平衡，参差不齐的程度比女性要大。我们至今也没有弄清楚其中原因，但这一现象表明，女性的数学才能集中在平均水平上下（即分布在中点附近）；男性则呈两极分化。结果，在数学才能分布图的两端（即数学天才和数学白痴），男性的人数超过了女性。一项名为“数学神童调查”的研究课题证实了这一现象。20世纪80年代，本文的作者之一本博与心理学家朱利安·C·斯坦利（Julian C. Stanley，在约翰斯·霍普金斯大学青年人才中心开创了这个研究项目，现已故）调查了数万名12～14岁之间的天才少年，让他们提早几年参加SAT测试，结果证实他们的数学推理能力的确存在性别差异。

这群智力超群的少年，在SAT的语言测试中没有显著的性别差异，但是在数学部分中男生占优势。数学成绩在500分（满分为800分）以上的男生是女生的2倍，获600分以上的男生是女生的4倍，获700分以上的男生是女生的13倍。（在全美所有12～14岁的少年中，仅有0.01%的人能得到这样的高分，真是万里挑一）。

不过，这些数学天才少年的情况已经有了巨大变化——尽管媒体对此少有报道。与男生相比，这些少年中的女生人数一直在飙升。男生与女生的比例从20世纪80年代的13：1下降到现在的3：1左右。与此同时，活跃于其他科学领域的女性人数也急剧增加。目前，美国各医学院的应届毕业生中，女生占了一半；近年兽医院校的毕业生中，女生的比例高达75%。为什么越来越多的女性会进入一直由男性垄断的领域？我们还无法确定任何单一成因，因为过去几十年，社会已经发生了多方面的变化。

这段时期，美国政府恰好出台了一系列措施，鼓励、指导女生学习高等数学和其他理科课程。有证据表明，针对性培训可以进一步提高女生的成绩。美国密歇根理工大学（Michigan Technological University）的工程学教授舍雷尔·A·索比（Sheryl A. Sorby）和数学教育专家贝弗利·J·巴特特曼（Beverly J. Baartmans）开设了一门课程，旨在提高人们的视觉空间技能。在一年级的工科学生中，凡是视觉空间技能测验得分较低者，均建议选修这门课程。报名参加课程的学生，在随后的制图课程中成绩有所提高，在工科课程中的淘汰率则有所下降。这表明该课程有持续的效果，并且对男、女生都适用。

生物因素

数十年来，对不同动物的研究证明，激素会影响雄性和雌性认知能力的发展。在雄性胚胎发育期间，高水平的雄性激素（睾酮等）会使大脑向雄性方向发育，从而形成典型的雄性行为和认知表现模式。

近期研究证明，人的一生中，激素对认知能力的影响始终存在。那些大量注射雄性或雌性激素、准备作变性手术的人，已经表现出这种变化。研究人员发现，接受“女变男”激素治疗的人，认知模式出现了“男性化”倾向：他们的视觉空间处理能力得到提高，语言能力则有所下降。

大脑除了受遗传因素、人生经历的影响，也受各种激素的影响。女性和男性的大脑存在诸多差异也就不足为奇。一般而言，女性大脑中的灰质组织所占比例较高（灰质是指神经元比较密集、血流较快的脑区）；而男性大脑中的白质组织较多（白质是指大脑中起连接作用的神经纤维，外部包裹着一层叫做髓鞘的脂蛋白膜，相互绝缘）。此外，男性大脑左半球的灰质含量较高；女性则没有这种显著的不对称现象。

各种大脑功能成像研究显示：在完成任务的过程中，如果需要同时使用两个脑半球（如语言处理），女性的表现好于男性；如果只需要激活视觉皮层，男性的表现胜过女性。即使男性与女性在完成同一任务时表现相当，他们运用的也是不同的脑区。

必须强调的是，大脑的结构、功能存在两性差异，并不等于说这些差异就是导致两性认知功能不同的唯一原因。大脑可以反映人的学习和其他经历，因此，男性和女性各自特有的生活经历也可能影响大脑的性别差异。

女士的选择

当然，即使你很聪明，也不一定想当科学家。对有数学特长的天才少年进行调查研究，特别有助于了解人们在选择职业时的心态。毫无疑问，在接受上述调查的天才少年中，每一位都有资质在科研领域取得成功。为什么一位爱因斯坦式的神童会选择电气工程专业，而另一位却看中了法律专业？十年里，对320名极有天赋的人（每一位都是万里挑一的天才）所做的调查显示：数学才能优于语言能力的人，即使拥有较高的语言才能，也更喜欢数学和其他理科课程，并极有可能攻读这些专业；而语言能力高于数学才能的人，则喜欢人文学科，并最有可能选择攻读人文学科及法律专业。

由此看来，天才少年更看重“我擅长什么”，而不是“我在哪个领域最能大展拳脚”。这为我们深入了解两性差异很有启发意义。在少年神童中，男孩更偏爱数学及与数学相关的才能，而冷落语言能力。鼓励更多有语言天赋的少年把科技作为潜在的发展方向，将有助于吸引更多优秀的男生和女生加入科技队伍。

诚然，人们在确定职业方向时，会受到各种心理因素、社会因素的影响。个人对事业成功的期望，取决于他们如何看待自己的才能。个人在自我评估时，一个重要的因素是教师、家长等权威人士对他们的评价。1992年，美国罗格斯大学（Rutgers University）的心理学教授李·朱西姆（Lee Jussim）和密歇根大学安阿伯分校（University of Michigan at Ann Arbor）的心理学教授杰奎琳·埃克勒斯（Jacquelynne Eccles）做的一项调查表明，学年之初老师评价学生数学能力的好坏，将预示学生以后数学成绩的高低。即使学生的数学能力在客观上与老师的看法相左，也是如此。多项此类研究都指出，科研应由男性主宰的传统思维，可能使一些教育工作者从一开始就产生了"女生不宜"的偏见。

无形的障碍

最令人苦恼的是，一位才华横溢、充满自信的女性学者，即使攀登上科学的“最高峰”，仍然会受到歧视。大量研究表明，如果传统看法认为某项职业应以男性或女性为主，就会在招聘和工作报酬上根据性别区别对待。几十年前，美国和许多国家都存在公然的性别歧视。现在，社会心理学家虽然一致认为这种歧视已经很少，但在有些场合潜规则依然存在。

在同行评议保密特性的掩盖下，女性的科学成就仍然受到隐形歧视，而对这方面的调查研究甚少。同行评议制是指，由一些匿名的学者组成专家小组，对某位科学家能否拿到课题费、能否发表学术论文、能否被聘用等进行评估。

瑞典哥德堡大学（Goeteborg Universi-ty）的生物学家克里斯蒂娜·文纳拉斯（Christine Wenneras）和阿格尼丝·沃尔德（Agnes Wold）对同行评议机制进行了一次详细的调查。他们在打赢了一场官司后，获准查阅了瑞典医学研究理事会（Swedish Medical Research Council）的博士后聘用资料。1997年，他们公布了调查结果。就在此前不久，联合国刚把瑞典评为世界上在男女机会均等方面做得最好的国家。尽管如此，瑞典科学界仍是男性的天下。当时，瑞典的生物医学博士中，女性占44%；在博士后中，女性占25%；在获得职位聘用的人中，女性只占7%。

文纳拉斯和沃尔德的发现令人震惊。对所有申请人进行综合评估(包括科研能力、拟用方法的水平以及研究预案的针对性等)，女性的平均得分均低于男性。这可能是因为女性申请人的能力要差一些。为了检验这种可能性，文纳拉斯和沃尔德计算了申请人的科研效率：包括发表文章的总数、作为第一作者的文章数、每篇文章的质量以及被引用的次数。结果，科研效率最高的一组女性研究人员与效率最低的一组男性研究人员能力相当；而其他女性研究人员的能力被评定为低于男性研究人员。这份调查的作者由此得出结论：在瑞典这个号称世界上两性平等做得最好的国家，在同行评议过程中的性别歧视比比皆是。这些调查结果为改革同行评议机制，使之更加透明和公开提供了强有力的依据。尽管这些发现已经在国际顶级科学杂志《自然》上发表，但同行评议机制的改革却一直没有进展。

在考虑事业成就的同时，我们也不得不考虑维系一个家庭所必须付出的精力。即使丈夫和妻子都是全职，妻子依然承担了家庭的大部分责任：养育子女、照顾病人和老人。与学历相当的男性相比，女性每周的平均工作时间更少，而花在家庭和家务劳动上的时间更多。一旦有了孩子，女性的收入和升职的机会就会减少。相反，男性做了父亲以后，事业反而会受益。因此，女性和男性在照顾家庭方面扮演了不同的角色，这也导致了他们在从事艰苦的工作时有所差别。

何去何从

萨默斯的看法的优势在于，它简单明了：如果涉足科学界的女性寥寥无几的原因之一，是女人天生就要笨些，那谁都无计可施，只能顺其自然。

正如本文所阐述的那样，实际情况并非如此。总的说来，男性与女性各有所长。相关研究证明，我们可以采取多种措施鼓励女性投身科学事业并崭露头角（其实对男性来说也是如此）。我们面临的挑战众多，需要在教育、定向培养、职业指导等方面进行改革，努力揭示和消除各种偏见、歧视和不平等现象。归根结底，解决好这些问题不仅对女性是福音，对男性和科学本身也极为有利。