本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
在1988年的电影《雨人》中，有一个场景是雷蒙德·巴比特（达斯汀·霍夫曼饰演）背诵了一位女服务员的电话号码。女服务员自然感到震惊。雷蒙德并非拥有心灵感应，而是记住了整本电话簿，并立即认出了她名牌上的名字。
霍夫曼的角色深受金·皮克（Kim Peek）生平的影响，金·皮克是一位真正的记忆天才，他最近去世了。皮克出生时没有胼胝体，即连接大脑左右半球的纤维。他还天生缺失部分小脑，小脑对于运动控制和复杂、熟练的常规动作的学习至关重要。
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皮克9个月大的时候，一位医生建议将他送进收容机构，因为他患有严重的精神障碍。到了6岁，皮克已经记住了家庭百科全书的前八卷，另一位医生建议对他进行脑叶切除术。14岁时，皮克完成了高中课程。
皮克异常的大脑连接方式确实付出了代价。尽管他能够立即将新信息从短期记忆转移到长期记忆，但两者之间几乎没有进行任何处理。他成人的流体推理能力和语言理解能力与5岁儿童相当，并且几乎无法理解谚语或隐喻的含义。他在自我照顾方面也存在缺陷：他无法在没有帮助的情况下穿衣或刷牙。
但是，皮克在脑连接和概念认知功能方面的不足，在记忆力方面得到了弥补。他拥有非凡的能力，只需坐一次就能记住任何文本。当他面前放着两页纸时，他有一种不可思议的能力，每只眼睛都能专注于不同的页面。他的记忆库包括《圣经》、莎士比亚全集、美国地区代码和邮政编码，以及大约12,000本其他书籍。他甚至会停止演出，以纠正犯了错误的演员和音乐家！他还能够告诉你任何一年你的生日是星期几。
在皮克生命的后期，他在与人交往方面表现出明显的进步。他还开始弹钢琴、说双关语，甚至开始变得更有自我意识。在牛津大学的一次演讲中，一位女士问他是否快乐，他回答说：“我很高兴能看着你。”
记忆和意义之间的权衡在学者中很常见。记忆的目的是简化体验。我们进化出记忆不是为了精确。相反，我们尽可能地提取意义，以便我们可以组织体验的规律性，并为未来类似的情况做好准备。但是，如果没有意义的施加，学者可以专注于字面回忆。一些学者甚至患有超词阅读症，这与阅读障碍症相反。他们是早熟的读者，但不理解他们所阅读的内容。
关于学者综合症的描述最早于1789年出现在科学文献中。1887年，英国医生J. Langdon Down（唐氏综合症的发现者）描述了10位学者综合症患者，并使用了术语“白痴学者”（由于其带有贬义色彩，该术语已不再使用）。今天，十分之一的自闭症患者患有学者症，尽管只有一半有记录的学者是自闭症患者。其余的人患有其他类型的发育障碍。
学者症对男性的影响尤为突出，男女比例约为五比一，并且该综合症通常发生在智商在40到70之间的人群中。与患有自闭症谱系障碍（ASD）的其他人一样，学者在进行智商测试时，往往在非语言问题上的得分高于语言问题。正如世界著名的学者综合症专家达罗德·特雷弗特（Darold Treffert）所观察到的那样，“根据我与学者的经验，智商分数未能充分捕捉和反映构成每个人整体‘智力’的许多独立要素和能力。”
与自闭症谱系中的其他人一样，学者表现出狭窄的技能范围，这些技能往往是高度结构化、基于规则且非语言的。常见的学者领域包括音乐、艺术、日历计算、闪电计算以及机械/视觉空间技能。大多数音乐学者是盲人并且拥有绝对音感，大多数艺术学者通过现实主义绘画和雕塑来表达自己，而大多数快速计算学者对素数有着迷恋和能力。
即便如此，学者的能力也存在显著差异。学者技能沿着一个连续体分布，范围从“碎片技能”（例如记忆车牌号）到“有天赋的”学者，他们的音乐或艺术技能超出基于其残疾的预期，再到“惊人的”学者，他们的技能非常出色，无论是否有残疾都会令人印象深刻。迄今为止，有记录的惊人学者不到100人。有趣的是，在学者令人难以置信的技能与他们语言、社交技能和日常生活功能的发展之间，几乎总是没有“可怕的权衡”。
学者综合症可以是先天性的或后天性的。先天性的技能在儿童早期出现，后天性的能力则在 stroke、脑损伤或痴呆症后突然涌现。许多学者除了技能高超外，还富有创造力。以下是一些杰出人士的例子
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我们如何解释学者的非凡成就？没有人知道全部真相，但有一些线索。伯纳德·里姆兰德（Bernard Rimland）于2006年去世，他维护着世界上最大的自闭症患者数据库（超过34,000例）。他观察到，最常出现的学者技能是右半球技能，而他们的缺陷与左半球功能密切相关。
特雷弗特认为，我们可能都拥有一个遗传知识库，但学者能够通过重新布线、招募和释放的过程来访问这些知识。根据特雷弗特的说法，左半球损伤或功能障碍会导致招募大脑其他部位仍然可用的完整皮质组织，以弥补损失，而这种重新布线会释放该完整皮质组织内休眠的能力。尽管通常情况下，左半球脑损伤会导致右半球脑的招募、重新布线和释放，但特雷弗特承认情况并非总是如此。
另一个著名的理论是由诺曼·格什温德（Norman Geschwind）和阿尔伯特·加拉布尔达（Albert Galaburda）在20世纪80年代提出的，该理论解释了为什么涉及大脑左半球功能紊乱的疾病（如学者症、自闭症、阅读障碍症、语言发育迟缓、口吃、多动症）在男性中比在女性中更常见。左半球通常比右半球完成发育的时间晚，因此更容易受到产前影响的时间更长。因此，在发育中的男性胎儿中，循环的睾酮会减缓左半球的生长。这可能导致补偿，其中右半球在男性中变得更大、更占主导地位。
这种左脑损伤/右脑补偿假说与最近的一些研究思路相一致。艾伦·斯奈德（Allan Snyder）和他的同事通过使用低频磁脉冲抑制左侧额颞叶，在大学生中成功地提高了类似学者的技能（例如，校对能力、艺术风格）。
与此一致的是涉及额颞叶痴呆（FTD）老年患者的研究。布鲁斯·米勒（Bruce Miller）和他的同事发现，随着痴呆症的进展，他们的一些患者大脑左侧额叶和前颞叶特定区域发生退化，突然表现出对艺术和音乐的兴趣和技能。患者创作的画作通常是现实主义或超现实主义的，没有象征意义或抽象，并且患者以一种强迫性的方式对待他们的艺术，多次重复相同的设计。由于某种原因，紫色、黄色或蓝色等颜色经常被重复使用。其中一些患者将他们的经历描述为好像他们的大脑被一种创造的强迫性需求“接管”了。
特雷弗特认为，学者是先天才能的最佳例证，并且“代表了‘自然’最基本的形式”。为了解释学者技能的出现，特雷弗特提出了“遗传记忆”的概念，他将其定义为不需要额外指导或学习的倾向和知识的生物学转移。他认为，这种知识在我们所有人身上都是“出厂预装”的，但由于我们倾向于使用那些为我们服务的、常用的途径和回路，因此它仍然处于休眠状态。他认为这抑制了我们所有人身上的“小雨人”。
特雷弗特的理论有几个值得剖析的独立方面。第一个观点是我们拥有出厂预装的“模板”，可以简化某个领域的学习，第二个观点是我们天生就拥有完整的领域知识，第三个观点是学者和我们其他人之间的主要区别在于，他们可以更直接地访问这些模板和知识。
关于第一部分，特雷弗特无疑是正确的。我们并非生来就是白板。近年来，研究人员已经开始绘制人类思维的各个领域。越来越多的研究表明，人类天生就具备学习和推理空间关系、数字、概率、逻辑、语言、物理对象、生物、人造物品、音乐、美学以及其他人的信念和欲望的能力。
因此，特雷弗特在认为我们具有内置的心理结构时是有充分理由的。我也同意我们每个人都有自己独特的大脑布线，这会影响我们掌握人类知识特定领域的兴趣，甚至极大地促进这种学习。这就是我对天赋的定义。
在我看来，更具争议的是特雷弗特的观点，即遗传记忆由内置知识组成，而这些知识不需要任何学习或经验。在最近一篇题为“学者综合症：现实、神话和误解”的评论文章中，特雷弗特写道：“知道一个人从未学过的东西——有时是在复杂的层面上——的唯一方法是让这些知识出厂预装，并通过基因遗传。”
我不清楚这是如何可能的。毕竟，我们的基因不编码性状；它们编码蛋白质的产生。虽然蛋白质确实是我们所做一切的基石——它们有助于细胞的形成和元素从一个位置到另一个位置的运输，并且是化学反应的基础——但它们与我们认为的心理特征相去甚远。
请允许我提出另一种方法。
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我们日常生活中发生的大部分学习，也许高达 95%，都是隐式运作的——没有明确的指导是可用的或必要的。考虑到环境中的信息包含如此多的多维和交互关系，这种学习的许多方面都非常复杂。
与有意识的、深思熟虑的思考相比，我们的隐式学习结构更快、更有效。在他们对关于隐式知识获取的文献综述中，保罗·莱维基（Paul Lewicki）、托马斯·希尔（Thomas Hill）和玛丽亚·奇泽夫斯卡（Maria Czyzewska）认为，如果将“智力理解为‘能够有效处理复杂信息’”，那么隐式学习必须被认为是智能的。
也许学者技能是学来的，就像任何其他技能一样。但是，他们的技能之所以看起来在没有任何事先练习或明确指导的情况下爆发出来，是因为他们的学习是隐式运作的，并由他们独特的大脑布线促进。
考虑日历计算领域。日历有许多顺序规律性和冗余性，这使得它对学者特别有吸引力。虽然在线存在任何人都可以用来成为日历计算器的公式，但只要充分接触日历，就可以发现其潜在规则。例如，如果不是去参加学校舞会和玩警察抓小偷的游戏，而是将你生命中的每一秒都用来痴迷地研究日历，你强大的隐式学习系统最终会发现以下规律
一周总是7天。
每月的1号、8号、15号、22号和29号必须始终是星期几相同。
在任何给定的年份，特定的月份对（例如四月和七月）始终具有相同的起始日，无论是否是闰年。
一月和十月这对月份以及二月、三月和十一月这三个月份的组合仅在非闰年具有相同的起始日。
只有在闰年，二月和八月才具有相同的起始日。一月、四月和七月也是如此。
每年的1月1日都会在星期几上前进一天，但闰年除外，闰年会前进两天。
由于每4年增加一天，日历每四年会移动5天。
除了一些例外，日历每28年重复一次。
存在一个400年的周期。
对日历计算学者的系统研究——基于反应时间信息和对系统性错误的观察——表明，日历计算学者确实将这些冗余性纳入了他们的计算策略中。正如一位研究人员指出的那样，“这里正在运行着某种神秘但又很常见的东西——人类基于示例形成无意识算法的神秘能力。”
从理论上讲，解释学者技能所需要的只是一种天生的倾向，即发现冗余性和顺序规律性令人着迷，以及一个完整的隐式学习系统，该系统可以在长时间的经验中逐渐提取这些规律性。与这个想法一致的是，我和我的同事发现，尽管自闭症谱系障碍（ASD）患者的显式学习功能受损，但他们的隐式学习机制得以保留。
现在考虑音乐领域，音乐领域也由高度结构化的顺序规律性组成。近年来，多项研究表明，正如隐式学习在获得语言规则方面发挥重要作用一样，各种音乐结构（如旋律、和声、音色和节奏）也通过单纯的接触而隐式获得。一项研究发现，在接触符合复杂人工语法的音调序列后，参与者后来表现出对一组新的语法音调比对非语法音调更快、更准确的处理，而他们没有任何明确的意识到自己学到了这些信息。
由于他们的语言障碍，也许对于音乐学者来说，他们的即兴创作成为他们主要的交流来源。此外，也许他们正在利用我们所有人在听音乐或接触语言时都会隐式使用的相同隐式学习机制。
考虑一下乔纳森·斯洛博达（Jonathan Sloboda）及其同事进行的一项有说服力的研究。他们研究了一位他们称之为 NP 的音乐学者，他住在自闭症患者的住宅中。从小时候起，NP 就痴迷地听收音机里的音乐，并且他很早就表现出模仿言语和模仿声音的倾向。一段在 5 至 8 岁之间录制的录音表明，他的音乐技能正在快速发展。
当研究人员遇到 NP 时，他已经掌握了大量的古典乐曲，并且能够在听三到四遍后学会一首奏鸣曲长度的新曲子。他的语言智商被测得为 62，操作智商为 60。他的短期记忆平平无奇：他只能记住 5 个正向数字和 4 个反向数字。与自闭症谱系中的其他人一样，NP 几乎完全没有语言能力，眼神躲闪，并表现出强迫行为。研究人员指出，NP 可能永远生活在收容机构中。
研究人员为 NP 播放了两段不熟悉的钢琴录音。其中一首是巴托克的作品，旋律清晰，而另一首是无调性的，由全音音阶组成。与巴托克的作品相比，无调性作品包含的音符更少、声部更少，并且具有同样简单的节奏和形式结构。关键的区别在于它没有系统的音调结构。在听完每首曲子后，NP 被要求尽可能多地演奏这首曲子。在另一次场合，相同的曲子被交给一位年龄和经验大致相同的专业钢琴家，在相同的条件下进行记忆。
大约 12 分钟后，在听了这首曲子不超过四遍的情况下，NP 几乎完美地回放了这首旋律优美的曲子。他似乎也拥有绝对音感，因为他从不需要在开始演奏前尝试不同的位置。NP 还能够在 24 小时后完美地回放这首旋律优美的曲子，尽管他的重复演奏变得“僵硬”和“机械”。研究人员观察到，他保留了结构性的“外壳”，但丢弃了富有表现力的“血肉”。相比之下，专业钢琴家的演奏仅在前八小节表现良好，但她很快就被快速连续的音符所淹没。研究人员测试了其他专业钢琴家，发现了同样的情况：没有人能够表现得达到 NP 的一半水平。
无调性作品讲述了一个完全不同的故事。到第三次尝试时，专业钢琴家可以毫无错误地演奏前 12 小节，而 NP 在第三次尝试时仍然在犯错。NP（但不是专业钢琴家）拒绝继续下去，并且明显感到沮丧，因为他无法记住无调性作品。研究人员分析了 NP 的错误模式，并得出结论，这些错误是“结构保留的”。
NP 似乎正在利用一个框架，该框架使他能够根据音调结构和关系快速编码材料，但是当音乐超出该框架时，他无法应对新信息。有趣的是，他们发现他对音乐以外领域的结构也非常敏感。虽然他对数字的短期记忆低于平均水平，但他能够记住按常规顺序排列的句子。
他们还注意到，NP 能够在旋律的开头下方放置适当的和弦，然后即兴创作一个传统的结尾——“人们可能会在一个熟练的即兴演奏者身上找到的那种精细加工”。相比之下，专业钢琴家的错误分布更均匀。研究人员得出结论，高智商对于发展高水平的音乐记忆技能不是必需的，并且当我们观察 NP 和莫扎特的记忆能力时，“我们看到的本质上是相同的现象。”
我不会那么说——显然，莫扎特的音乐技能远远超出了在特定的结构化框架内记忆乐曲和即兴创作的能力。但这些发现确实突出了这样一个概念，即学者和神童的惊人技能并非超人。他们的非凡壮举可以通过我们其他人用来理解我们世界的相同的强大学习和激励机制来解释。
当然，这不应剥夺他们真正伟大的表演中的任何魔力。他们极大地丰富了我们的世界。但是，我们不要忘记，这些人与我们其他人一样，具有相同基本的基本需求。他们也希望在世界上找到一个可以发挥他们独特才智的地方。
致谢：我非常感谢达罗德·特雷弗特的友谊、建议和反馈。即使我们对学者技能的获得方式并不总是意见一致，但他始终保持尊重和周到。
本文的部分内容摘自《天赋不足：重新定义智力》。
图片来源 #1；插图作者：George Doutsioulos。
