The Research for Intelligence
A. In Robert Plomin’s line of work, patience is essential. Plomin, a behavioral geneticist at the Institute of Psychiatry in London, wants to understand the nature of intelligence. As part of his research, he has been watching thousands of children grow up. Plomin asks the children questions such as “What do water and milk have in common?” and “In what direction does the sun set?” At first he and his colleagues quizzed the children in person or over the telephone. Today many of those children are in their early teens, and they take their tests on the Internet. In one sense, the research has been a rousing success. The children who take the tests are all twins, and throughout the study identical twins have tended to get scores closer to each other than those of non-identical twins, who in turn have closer scores than unrelated children. These results— along with similar ones from other studies—make clear to the scientists that genes have an important influence on how children score on intelligence tests.
Trong lĩnh vực công việc của Robert Plomin, sự kiên nhẫn là điều thiết yếu. Plomin, một nhà di truyền học hành vi tại Viện Tâm thần học ở London, muốn hiểu bản chất của trí thông minh. Là một phần của nghiên cứu, ông đã theo dõi hàng ngàn đứa trẻ lớn lên. Plomin đặt cho bọn trẻ những câu hỏi như “Nước và sữa có điểm gì chung?” và “Mặt trời lặn ở hướng nào?” Ban đầu, ông và các đồng nghiệp đã hỏi trực tiếp hoặc qua điện thoại. Ngày nay, nhiều đứa trẻ đó đã ở tuổi thiếu niên và làm bài kiểm tra trên Internet. Theo một nghĩa nào đó, nghiên cứu này đã thành công rực rỡ. Những đứa trẻ tham gia bài kiểm tra đều là các cặp song sinh, và trong suốt nghiên cứu, các cặp song sinh giống hệt nhau thường có điểm số gần giống nhau hơn so với các cặp song sinh không giống hệt, và những cặp này lại có điểm số gần nhau hơn so với những đứa trẻ không có quan hệ huyết thống. Những kết quả này—cùng với những kết quả tương tự từ các nghiên cứu khác—làm rõ cho các nhà khoa học thấy rằng gen có ảnh hưởng quan trọng đến cách trẻ đạt điểm trong các bài kiểm tra trí thông minh.
B. But Plomin wants to know more. He wants to find the specific genes that are doing the influencing. And now he has a tool for pinpointing genes that he could not have even dreamed of when he began quizzing children. Plomin and his colleagues have been scanning the genes of his subjects with a device called a micro-array, a small chip that can recognize half a million distinctive snippets of DNA. The combination of this powerful tool with a huge number of children to study meant that he could detect genes that had only a tiny effect on the variation in scores.
Nhưng Plomin muốn biết nhiều hơn thế. Ông muốn tìm ra các gen cụ thể đang ảnh hưởng đến trí thông minh. Và giờ đây ông có một công cụ để xác định các gen mà ông thậm chí chưa từng mơ tới khi bắt đầu khảo sát bọn trẻ. Plomin và các đồng nghiệp đã quét gen của các đối tượng nghiên cứu bằng một thiết bị gọi là vi mảng (micro-array), một con chip nhỏ có thể nhận diện nửa triệu đoạn DNA đặc biệt. Sự kết hợp giữa công cụ mạnh mẽ này và số lượng lớn trẻ em để nghiên cứu đồng nghĩa với việc ông có thể phát hiện ra các gen chỉ có tác động nhỏ đến sự thay đổi trong điểm số.
C. Still, when Plomin and his co-workers unveiled the results of their micro-array study—the biggest dragnet for intelligence-linked genes ever undertaken— they were underwhelming. The researchers found only six genetic markers that showed any sign of having an influence on the test scores. When they ran stringent statistical tests to see if the results were flukes, only one gene passed. It accounted for 0.4 percent of variation in the scores. And to cap it all off, no one knows what the gene does in the body. “It’s a real drag in some ways,” Plomin says.
Tuy nhiên, khi Plomin và các cộng sự công bố kết quả nghiên cứu vi mảng của họ—cuộc truy tìm các gen liên quan đến trí thông minh lớn nhất từ trước đến nay—họ cảm thấy khá thất vọng. Các nhà nghiên cứu chỉ tìm thấy sáu dấu hiệu di truyền cho thấy có ảnh hưởng đến điểm số trong các bài kiểm tra. Khi họ thực hiện các bài kiểm tra thống kê nghiêm ngặt để xem liệu kết quả có phải là ngẫu nhiên hay không, chỉ có một gen vượt qua. Gen này chỉ chiếm 0,4% sự thay đổi trong điểm số. Và để làm cho mọi thứ trở nên tồi tệ hơn, không ai biết gen này làm gì trong cơ thể. “Ở một số khía cạnh, điều này thật sự gây nản lòng,” Plomin nói.
D. Plomin’s experience is a typical one for scientists who study intelligence. Along with using micro-arrays, they are employing brain scans and other sophisticated technologies to document some of the intricate dance steps that genes and environment take together in the development of intelligence. They are beginning to see how differences in intelligence are reflected in the structure and function of the brain. Some scientists have even begun to build a new vision of intelligence as a reflection of the ways in which information flows through the brain. But for all these advances, intelligence remains a profound mystery. “It’s amazing the extent to which we know very little,” says Wendy Johnson, a psychologist at the University of Minnesota.
Kinh nghiệm của Plomin là điều thường thấy đối với các nhà khoa học nghiên cứu về trí thông minh. Cùng với việc sử dụng vi mảng, họ còn áp dụng quét não và các công nghệ tiên tiến khác để ghi lại một số bước nhảy phức tạp giữa gen và môi trường trong quá trình phát triển trí thông minh. Họ đang bắt đầu thấy sự khác biệt về trí thông minh được phản ánh trong cấu trúc và chức năng của não bộ như thế nào. Một số nhà khoa học thậm chí đã bắt đầu xây dựng một tầm nhìn mới về trí thông minh như là sự phản ánh của cách thông tin lưu chuyển qua não bộ. Nhưng dù đã có những tiến bộ này, trí thông minh vẫn là một bí ẩn sâu sắc. “Thật đáng kinh ngạc khi chúng ta biết rất ít về nó,” Wendy Johnson, một nhà tâm lý học tại Đại học Minnesota, cho biết.
E. In some ways, intelligence is very simple. “It’s something that everybody observes in others,” says Eric Turkheimer of the University of Virginia. Everybody knows that some people are smarter than others, whatever it means technically. It’s something you sense in people when you talk to them. “Yet that kind of gut instinct does not translate easily into a scientific definition. In 1996 the American Psychological Association issued a report on intelligence, which stated only that “individuals differ from one another in their ability to understand complex ideas, to adapt effectively to the environment, to learn from experience, to engage in various forms of reasoning, to overcome obstacles by taking thought.”
Ở một số khía cạnh, trí thông minh rất đơn giản. “Đó là điều mà ai cũng có thể quan sát thấy ở người khác,” Eric Turkheimer của Đại học Virginia nói. Ai cũng biết rằng có những người thông minh hơn người khác, bất kể điều đó có nghĩa là gì về mặt kỹ thuật. Bạn có thể cảm nhận được điều đó khi nói chuyện với họ. “Tuy nhiên, cảm giác trực giác đó không dễ dàng chuyển thành một định nghĩa khoa học.” Năm 1996, Hiệp hội Tâm lý học Hoa Kỳ đã công bố một báo cáo về trí thông minh, trong đó chỉ nêu rằng “các cá nhân khác nhau về khả năng hiểu các ý tưởng phức tạp, thích nghi hiệu quả với môi trường, học hỏi từ kinh nghiệm, tham gia vào các hình thức lý luận khác nhau, và vượt qua các trở ngại bằng tư duy.”
F. To measure these differences, psychologists in the early 1900s invented tests of various kinds of thought, such as math, spatial reasoning and verbal skills. To compare scores on one type of test to those on another, some psychologists developed standard scales of intelligence. The most familiar of them is the intelligence quotient, which is produced by setting the average score at 100. IQ scores are not arbitrary numbers, however. Psychologists can use them to make strong predictions about other features of people’s lives. It is possible to make reasonably good predictions, based on IQ scores in childhood, about how well people will fare in school and in the workplace. People with high IQs even tend to live longer than average. “If you have an IQ score, does that tell you everything about a person’s cognitive strengths and weaknesses? No,” says Richard J. Haier of the University of California, Irvine. But even a simple number has the potential to say a lot about a person. “When you go see your doctor, what’s the first thing that happens? Somebody takes your blood pressure and temperature. So you get two numbers. No one would say blood pressure and temperature summarize everything about your health, but they are key numbers.”
Để đo lường những khác biệt này, các nhà tâm lý học vào đầu những năm 1900 đã phát minh ra các bài kiểm tra về các loại tư duy khác nhau, chẳng hạn như toán học, lý luận không gian và kỹ năng ngôn ngữ. Để so sánh điểm số của các bài kiểm tra khác nhau, một số nhà tâm lý học đã phát triển các thang đo tiêu chuẩn về trí thông minh. Thang đo quen thuộc nhất là chỉ số thông minh (IQ), được tính bằng cách đặt điểm trung bình là 100. Tuy nhiên, điểm IQ không phải là những con số tùy tiện. Các nhà tâm lý học có thể sử dụng chúng để đưa ra những dự đoán mạnh mẽ về các khía cạnh khác trong cuộc sống của con người. Có thể đưa ra những dự đoán khá chính xác, dựa trên điểm IQ thời thơ ấu, về khả năng thành công của một người trong học tập và công việc. Những người có IQ cao thậm chí còn có xu hướng sống lâu hơn mức trung bình. “Nếu bạn có điểm IQ, điều đó có cho bạn biết tất cả về điểm mạnh và điểm yếu nhận thức của một người không? Không,” Richard J. Haier của Đại học California, Irvine nói. “Nhưng ngay cả một con số đơn giản cũng có thể nói lên nhiều điều về một người. Khi bạn đi khám bác sĩ, điều đầu tiên họ làm là gì? Ai đó sẽ đo huyết áp và nhiệt độ của bạn. Bạn sẽ nhận được hai con số. Không ai nói rằng huyết áp và nhiệt độ tóm tắt tất cả về sức khỏe của bạn, nhưng chúng là những con số quan trọng.”
G. Then what underlies an intelligence score? “It’s certainly tapping something,” says Philip Shaw, a psychiatrist at the National Institute of Mental Health (NIMH). The most influential theory of what the score reflects is more than a century old. In 1904 psychologist Charles Spearman observed that people who did well on one kind of test tended to do well on others. The link from one score to another was not very tight, but Spearman saw enough of a connection to declare that it was the result of something he called a g factor, short for general intelligence factor. How general intelligence arose from the brain, Spearman could not say. In recent decades, scientists have searched for an answer by finding patterns in the test scores of large groups of people. Roughly speaking, there are two possible sources for these variations. Environmental influences—anything from the way children are raised by their parents to the diseases they may suffer as they develop—are one source. Genes are another. Genes may shape the brain in ways that make individuals better or worse at answering questions on intelligence tests.
Vậy điều gì nằm sau điểm số trí thông minh? “Chắc chắn nó đang đo lường một điều gì đó,” Philip Shaw, một bác sĩ tâm thần tại Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia (NIMH) cho biết. Lý thuyết có ảnh hưởng nhất về điều mà điểm số phản ánh đã tồn tại hơn một thế kỷ. Năm 1904, nhà tâm lý học Charles Spearman nhận thấy rằng những người làm tốt một loại bài kiểm tra thường cũng làm tốt các bài kiểm tra khác. Mối liên hệ giữa các điểm số không quá chặt chẽ, nhưng Spearman nhận thấy đủ sự liên kết để tuyên bố rằng đó là kết quả của cái mà ông gọi là yếu tố G, viết tắt của yếu tố trí thông minh tổng quát. Làm thế nào mà trí thông minh tổng quát phát sinh từ não bộ, Spearman không thể giải thích. Trong những thập kỷ gần đây, các nhà khoa học đã tìm kiếm câu trả lời bằng cách tìm các mẫu trong điểm số kiểm tra của các nhóm lớn người. Nói chung, có hai nguồn có thể dẫn đến những sự khác biệt này. Ảnh hưởng của môi trường—bất cứ điều gì từ cách trẻ được nuôi dưỡng bởi cha mẹ cho đến các bệnh mà chúng có thể mắc phải khi phát triển—là một nguồn. Gen là một nguồn khác. Gen có thể định hình não bộ theo những cách khiến cho các cá nhân giỏi hoặc kém hơn trong việc trả lời các câu hỏi trong các bài kiểm tra trí thông minh.