雨人周瑋：超強心算，他是怎麼做到的？

iFuun導讀：22歲的山西小伙周瑋曾經被診斷為中度腦殘，卻展現了強大的心算能力，輕鬆地算出了13次方、對十幾位數字開14次方和開13次方，被譽為「中國雨人」。面對這位連數學教授都自嘆不如的「心算天才」，我們該如何理解呢？——  www.iFuun.com

【 心情不好的時候，聽聽心理電台 】

2014年1月17日星期五，江蘇衛視《最強大腦》再度掀起熱議，22歲的山西小伙周瑋曾經被診斷為中度腦殘，卻展現了強大的心算能力，輕鬆地算出了13次方、對十幾位數字開14次方和開13次方，被譽為「中國雨人」。他的事迹感動了以理性冷靜著稱的科學裁判魏坤琳，魏教授大聲疾呼要尊重和保護我們身邊的弱勢群體。

節目播出後，觀眾也為「中國雨人」和他的家人不離不棄的關愛所感動。不過也有一些觀眾提出問題「他是怎麼做到的？」，還有一些乾脆認為這個挑戰有作弊嫌疑，可能是靠背下來的。面對連數學教授都自嘆不如的這位「心算天才」，我們該如何理解呢？

「雨人」現象

「雨人」的名稱來自湯姆·克魯斯和達斯汀·霍夫曼主演的電影《雨人》（Rain Man）。「雨人」是一位自閉症患者，孤僻內向，難以與正常人交流，卻具有超強的記憶力，對數字尤其敏感。「雨人」的事迹是根據真人事迹改編的。原型叫吉姆·皮克（Kim Peek，1951—2009），他能記住超過7600本書的內容，說出美國所有的縣級以上的高速公路編號、電話、郵編等，能立刻說出來任何一天是星期幾。

實際上，具有某種特殊天賦的「雨人」現象並非一兩個特例，在科學文獻中已經記錄了約100人。他們的智商在40～70之間（個別的也高達114），男性出現的比例比女性高出三五倍。這種現象可以是天生，也可以是後天原因形成的（比如生病或受傷導致的腦部損傷）。這種「智商低下」的天才，被稱為「阿斯伯格綜合症」或「學者綜合症」，還曾有個不太好聽的名字叫做「白痴天才」。

在《最強大腦》節目中，據周瑋的姐姐講述，周瑋是6個月大時受到驚嚇，生了場怪病而導致這個樣子的。由於他們的智商（通過正常標準測出來的）較低，和普通人交流會發生很大的困難，往往具有先天或後天的自閉症。

所以，持「作弊說」的觀眾應該是多慮了，要讓周瑋「作弊」其實都無法配合。

難以理解的大腦

對大腦的研究表明，我們的大腦皮層有數千億個神經元，分布在不同的區域。利用磁共振成像（MRI）進行腦部掃描可以查看我們在進行各項工作時，哪些區域處在活躍狀態。這是一種從外部對腦活動進行觀察的方法。

魏坤琳在接受果殼網專訪時指出，對周瑋做的腦部掃描發現，在做簡單計算時，他的腦區激活跟正常人一樣；但在做開方、乘方等複雜運算時，腦區活動區域和強度反而變小了。常人題目越難、腦區越亮，但周瑋卻正相反……

其實大腦的可塑性很強。我們人類的祖先在非洲草原上曾生活了幾百萬年，進化出了我們今天具有的大腦。人類的大腦容量相對於其他動物都要大。而為了適應大腦容量的增長，人類嬰兒必須在具有自主活動能力之前就出生。「三歲不離父母之懷」，是人類大腦進化的需要。正因為大腦足夠大、足夠複雜，我們的祖先才能在危機環伺的草原上生存下來並發展壯大。足夠複雜的大腦讓我們得以適應複雜環境，甚至了解整個宇宙。

大腦中神經元網路一直都在變化，搭建新的迴路，形成記憶。根據「功能代償」理論。雖然特定的大腦區域有特定的功能，但當大腦受到損傷後，其功能可能通過其它腦區實現。另一些神經科學家認為，人腦中存在一個「天才區段」，它位於大腦右顳葉下的一個特別區域，但它不容易被「啟動」；腦部損傷有可能開啟這個「按鈕」。周瑋是不是意外地開啟了「天才區段」？我們只能猜想，但不能確定。現代腦科學才剛起步，對大腦的運作機制了解還不夠。像周瑋這樣的「特殊大腦」是求之不得的研究樣本，說不定有助於發現大腦更深層的秘密。某些先天的優勢，再加上他幾乎把所有的精力都專註地用於算術學習，能夠發現一些快速運算的方法也不奇怪。

北師大的心理學院劉嘉院長推測，周瑋對複雜算術題的計算，可能是太自動化了，像被固化的CPU。說來也巧，因為在數學中確實有對付複雜算術題的方法，這就是對數。

對數的發明——普通人的選擇0

數量級的概念每個人都熟悉。1，10，100，1000，10000……又可以寫成10^^0，10^^1，10^^2，10^^3，10^^4……。也就是說，10^^1x10^^2=1000=10^^3，這樣的乘法可以用它們的指數進行加法計算（指數1+2=3）。這是10的次方，其他數值的次方也一樣；這裡的指數是整數，那麼能不能取非整數呢？把乘法轉換為加法，有些計算就簡單多了。

16世紀，隨著大航海的開展，歐洲的商業和科學活動對於數學計算提出了更高的要求。特別是在天文學中，存在複雜而繁重的計算任務。對計算進行簡化要求迫切。1614年，納皮爾（Nieper）首次提出了「對數」方法。對數最拿手的就是化乘除法為加減法。納皮爾的朋友布里格斯（Briggs）教授真正認識到了對數的實用價值，他們一起編製了以10為底的常用對數表。

對數發明了不到一個世紀，就傳遍了世界，成為必備的計算工具。著名天文學家開普勒就是用對數表計算了《魯道夫星表》，並題獻給了納皮爾。伽利略甚至說：「給我空間、時間和對數，我就能創造一個宇宙。」直到20世紀中期，用原子彈、阿波羅登月等計劃的計算任務仍必須用對數表完成。

以周瑋挑戰第三題為例，32134789587114這樣一個14位數取對數，跟只要把3.2134789587114的對數再加上13就行了。也就是說，對普通人比較困難的反而是計算lg（3.213）。後面的數字捨棄了，因為有效數字用不了那麼多。現場陪同周瑋一起挑戰的徐振禮教授面對這個計算都放棄了，因為現場不能查對數表！對數表是數學家們花了很大力氣才建立起來的，是數學家們的集體智慧。普通人不可能在現場重新算出一遍對數表。

查對數表做速算，是我們作為普通人面對這些題目採取的策略。而假如周瑋沒有超強的記憶力記住整本對數表，就需要能夠用心算對數和非整數次方，才能得到最終結果。這意味著，周瑋的大腦負責數學運算的模塊，可能有著能夠直接進行對數和非整數次方的能力。常人難以手算的高次開方，在他看來可能比我們算加減乘除還要輕鬆。

網上許多人認為，既然普通人都可以用對數表迅速開高次方，所以周瑋的能力沒什麼了不起——這種觀點是建立在普通人受過教育，會使用數學工具的基礎上。而周瑋可沒受過系統的數學教育。他能夠在沒人教導的情況下，無論是自己又發明了一次對數演算法，還是大腦確實與常人有異、內置了對數演算法，都是驚人的，非常了不起的。

數學家兼天文學家納皮爾經過多年的運算研究才提出了對數概念，而數學家們計算常用對數表又花費了好幾年。周瑋從未受過系統的訓練，如果他大腦沒什麼不同，但又確實獨立發現了對數計算這種方法，那麼雖然對社會已不再具有實用意義，但他個人足以稱得上是天才！而瞬間計算對數，這項本領確實只有「雨人」才能做得到。

特殊的大腦需要特殊呵護

魏坤琳告訴我們，面對複雜計算，周瑋的腦區活動區域和強度反而變小。這似乎是說，周瑋以另外一種方式，進行了超級快捷的「心算」，沒有用到那麼多「激活區域增大」的加減計算。

基於這也仍有幾種可能，比如他用自己發現的某種規律進行了計算；或者更為複雜的計算不是在腦部掃描的區域，而是不自覺的特殊機制完成。就像北京師範大學的心理學院劉嘉院長推測周瑋在自己大腦中建立了太自動化的處理機制，就像被固化的CPU，已經內置了對數演算法；那麼只要輸入數據，大腦就會按已有迴路自動得出結果。

無論周瑋如何計算，他的成績都是令人驚嘆的。可惜的是，雖然周瑋有著如此的特長，由於溝通能力的缺失，可能永遠無法告訴我們。

其實就像魏坤琳教授在現場的「激情」解說一樣，周瑋的遭遇，更揭示了我們社會道德和教育建設方面的缺憾。當地學校不肯收周瑋上學，這其實也有一定道理，因為像周瑋這樣的人應該上的是特殊教育學校。特殊教育學校要能夠為周琳提供更周到的照顧和因材施教。也許在周瑋家人所了解的範圍內里，根本就沒有特殊學校可以選擇。

除了家人以外，大多數人對周瑋的印象是「傻子」。在我們身邊，這樣的弱勢群體很龐大。對弱勢群體的保護和關愛程度，才是衡量一個社會文明程度的尺度。我們需要「最強大腦」，更需要每個孩子都能平等、幸福、快樂地成長。

文/稻草人老孫

原題《「最強大腦」周瑋確實是天才》

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