認知科學視角下，男性和女性的大腦究竟是否存在差異？

不久前，一封谷歌的內部信驚起了一場波瀾。在這封內部信中，谷歌員工James Damore宣稱由於男性和女性的生物差別，女性不適合在技術領域或者領導崗位上就職。隨後，James Damore被谷歌開除。

生物差別這個概念本身可以有很多種解讀，在谷歌內部信這個特定案例中，爭議的焦點顯然是男性和女性的大腦是否存在差異。事實上，這個問題在認知科學界尚無定論，研究者們對此眾說紛紜。在下文中，我想討論三個問題。第一，由於涉及到概念和方法論的問題，實際上我們很難解讀具體的實驗數據；第二，越來越多高質量實驗數據似乎顯示男性和女性在認知上沒有明顯的差異；第三，即使最後證實了男女性之間的差異，我們也不應該簡單地在技術領域或者領導崗位上排斥女性。

首先，讓我們說說概念和方法論上的問題。

一種對生物差別常見的解讀是指生物之間的永久差別。但是，由於人腦總是處在不斷變化中以更好地適應所處的環境，我們很難討論人腦永久不變的差別。人腦有著超乎想像的可塑性，可以根據各類環境因素作出反應。一份針對43名在學習語言前腦部語言區域就不幸受損的兒童的研究顯示，儘管他們的語言發展遠遠慢於正常兒童，但是幾年後，他們就追上了正常兒童，到約5歲的時候，他們的表現就和常人大致無異了。另一項對倫敦司機的研究也發現，當倫敦計程車司機逐步完成必要的訓練並且開始上路運營，他們的海馬體中和空間記憶相關的部分開始逐漸變大，佔據了越來越多的體積。而運營固定線路、不需要記憶道路的公交車司機則沒有這樣的變化。

那麼，男性和女性的大腦有沒有由基因決定的、先天的差別？在認知科學中，把先天和後天分割開來討論的做法儘管仍有少數擁護者，但早就不流行了。因為人類幾乎所有的性狀都是由基因、外成因素和各種環境因素共同決定的。在極少數的情況下，少數幾個基因確實能幾乎是決定性地影響人類的性狀，但在大腦認知方面，我們的認知功能主要是由各種各樣因素共同決定的。

如果我們只是籠統地詢問在認知能力上，男性和女性之間是否有差異，現在大量的研究實際上都不能夠提供明確的解答。

首先，認知科學中的一個常識是結構不等於功能，也就是說，我們不能夠僅僅通過觀察大腦的結構區別（比如說腦容量的大小、腦白質的多寡等等）就推測出大腦認知能力的差異。一個簡單的原因就是體重是大腦容量決定性的因素。一般而言，體重越重，腦容量相對越大。儘管腦容量越大，人（或者動物）並不一定越聰明。下圖展示了各種不同動物腦重量和體重的關係。腦重量排在前三位的物種分別是抹香鯨、非洲象和藍鯨。

其次，功能性神經成像的結果也並不意味著男女認知能力的差異。功能性磁共振成像(fMRI)是一種極其常見的功能性神經成像技術。它簡單來說是衡量大腦各個區域新成代謝變化的一種手段。值得注意的是，從新陳代謝的變化到認知能力的差異中間存在一個非常漫長的推理鏈條。某個大腦區域的新陳代謝增強可能是因為輸入的信息增加、輸出的信息增加、運算增加等各種原因。只是了解某個大腦區域的新陳代謝也很難獲得關於某個具體認知機能（比如說自我控制能力、各種情感能力等等）的信息。常見的原因有兩個：第一，幾乎任何一種認知機能都依賴大量不同的大腦區域共同參與運算。因此，僅僅一個或者兩個區域的新陳代謝上升很難明確地說明什麼。第二，幾乎任何一個大腦區域都會參與到多個不同的認知機能中。因此，在特定條件下僅僅看到一個大腦區域或者少數幾個區域的新陳代謝變化，並不能夠簡單地推斷出諸如「男性面對挑戰、自我控制的能力更強，而女性更加情緒化」之類的結論。

同時，也有不少研究顯示功能性神經成像的區別並不一定意味著認知能力的區別。下圖是我隨意選取的一張功能性神經成像圖片。根據論文作者的說明，這張圖片顯示，即使在進行同一項認知任務，男性和女性的大腦變得更活躍的區域都不相同。

上圖的結果意味著什麼呢？不少研究顯示，儘管男性和女性在處理空間記憶、算數等各色各樣的認知任務時表現在神經成像中的活躍區域都不同，但他們在具體問題中認知能力表現上並沒有差異。這就給解讀大腦神經成像的科學家們出了一道難題。一種可能的解釋是，男性和女性（或者單純就是不同的個體之間）的大腦以多種不同的方式實現相同或者相似的認知功能。我們不能簡單地說：「這個一般被認為是控制情緒的區域在男性受試者中活躍了，而在女性受試者中不活躍，所以男性更能控制情緒。」原因之一就是男性和女性可能用不同的大腦區域來實現相同的認知功能。這種可能性使得僅僅觀察各個區域的新陳代謝的變化很難用來評價男性和女性實際的認知能力的不同。

再舉一個例子。研究者們根據Human Connectome Project收集的大量大腦各個區域之間功能性聯繫的情況的數據進行了分析。他們發現，相較於男性，女性的大腦各個區域之間的聯繫更多更緊密，區域之間的溝通多於男性。然而，就如上述的例子一樣，我們實際上並不能從這則研究推理出男性和女性具體的認知能力差異。

即使是不討論如何解讀數據，最新的數據似乎也顯示男女之間並沒有太大的差異。一項針對5216名英國受試者的大數據研究發現，男性和女性之間的腦容量的確有差異。但是，當我們深入觀察各個大腦區域的時候，會發現絕對差異十分微小。在控制了腦容量的整體區別以後，研究者發現各個大腦區域的相對大小並無區別。並且，這裡的差異指的是均值之間的差異。但在均值差異之外，我們會在下面的圖表中發現，兩個不同顏色的色塊覆蓋了彼此絕大多數面積，也就是說，男女各個大腦區域容量的分布重合度非常高。換言之，當我們過度關注均值差異的時候，我們往往忽視了整體的相似性。

另一份涉及了超過1400個大腦神經成像數據的研究也顯示，他們大致可以找出29個男女之間有顯著、明顯大小區別的大腦區域。但是，在所有受試者中，他們的大腦在上述29個區域中全都表現出了符合他們性別的特種的概率僅約佔6%。即使是更換了不同的成像技術，或者僅參考上述區域中的一部分，完全表現出相關性別特徵的概率最多也就占約10%。換言之，絕大多數受試者的大腦同時擁有統計學上更男性的特徵和統計學上更女性的特徵。有大量女性擁有有不少統計學上屬於「男性」的大腦區域特徵，也有大量男性擁有不少統計學上屬於「女性」的大腦區域特徵。

既然如此，那為什麼我們會看到如此多的論文顯示男性和女性的認知差異？一個重要的理由是：樣本太小。上述的兩份研究都顯示，男性和女性大腦特徵的個體差異性非常大。考慮到全球有七十億人，而一般的研究受限於經費只允許挑選十到二十個受試者進行神經成像研究，這就導致這些研究很容易挑選到沒有整體代表性的少數個例。這也是為何各色研究容易發現或者放大男性和女性之間差異的一個原因。

更進一步來看，即使真的發現了男性和女性之間的認知差異（男女的確在多項認知能力上有差異），社會應該如何面對這樣的認知差異也並不是顯而易見的。假設女性在某項認知能力上完全不如男性，我們應該是永遠排斥女性從事相關的工作，還是應該幫助改善女性相應的認知能力？值得一提的是，不少的研究顯示，男女各項認知能力的差異往往取決於社會的性別平等程度。比如說新近的一份涉及27個國家20萬人的元研究顯示：在性別越是平等的國家，在情景記憶能力一項，女性比男性的優勢就越大。

即使是在被開除的谷歌程序員Damore所寫的內部信中引述的研究也顯示，女性是否更加親和，情緒更加穩定，都和她們所在的社會中男性是否更有權力相關。不難想像，如果性別越不平等，男性越強勢，女性可能不得不變得更加親和，更加情緒不穩定。雖然都是相關性研究，但這些研究指出了一個意義重大的可能性：如果我們改善社會中的性別歧視，我們可能就能夠改善女性的各項認知能力。

總而言之，在目前階段，研究者們對於男性和女性之間的認知能力的差異仍然所知甚少。單純觀察男性和女性大腦的結構區別或者在功能性神經成像上的區別，很難讓我們對兩者的認知差異做出準確的判斷。有一些認知差異的證據相對比較完善，但是我們也還需要問自己一個問題：是應該據此排斥女性（或者排斥男性），還是幫助他們改善認知能力？在一個性別不平等的社會裡，我們是應該拒絕「情緒不穩定」的女性從事科技或者領導工作，還是應該通過改善性別不平等的程度，進而使得女性情緒更加穩定呢？我想答案是不言而喻的。

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