智能，就是 ”理解概念” 和 “解決問題” 的能力。智商測驗，主要是針對：記憶能力、空間能力、數學能力、和語言能力。一般的人，是四類成績都很好、或都很差，因此，或許有一個 “綜合智力” 的存在。針對雙胞胎和兄弟姊妹的研究結果認為，智商高低的主因是先天的，佔其近八成原因。在幼兒時，父母的撫育是否得宜，會決定幼兒智商；但是智商的遺傳性在兒童和青少年時期逐漸增加，成年時變成主要是先天的影響。人類智力的遺傳性是來自於眾多基因的協力結果，但也有表觀遺傳因素的影響。美國曾試著在學前提升貧窮幼兒的智力，卻發現其短期好處無法被長期維持。上個世紀裡，很多國家人民的智商，因健康和教育的進步而大幅增加，稱為弗林效應；但在某些已開發國家，目前智商已經停止增加，或反而稍微減少。
什麼是智商測試？
智能，就是 ”理解概念” 和 “解決問題” 的能力。智商 (Intelligence quotient, IQ) 測試，是用來衡量一個人的基礎智能。這類的能力至少包括：在腦中存儲資訊的能力、從腦中檢索資訊的能力、推理能力、知道事物之間的關係的能力、及解決問題的能力。
雖然智商測試有多種不同的出題型式，但是，主要是用來測試以下四類能力：
- 記憶能力 Memory ability：能儲存及回憶 “由視覺或聽覺所得到的訊息” 的能力。
- 空間能力 Spatial ability：能看出“形狀的操弄和變化”的能力。
- 數學能力 Mathematical ability：能 “使用邏輯來解決問題” 的能力。
- 語言能力 Language ability：能 “識別單字” 及 “理解完整章句” 的能力。
專家們觀察到：在上述四類能力測試中，雖然多數人會在某一類試題的成績比另一類試題更好或更壞，但是，其間差異通常不會很大。大部分的人，可能是所有四類試題的成績都很好，或都很差。因此，有專家推論，有一個被稱為 “g 元素 (general factor, g factor)” 的 “綜合智力 general intelligent” 存在，可以用這個綜合智力，來蓋括斷定或預估上述四類個別能力的優劣程度。因此，大部分的智商測試，不會特別去專注在、或加重其中一類能力的題數。
智商高低的主因是先天的、或後天的？ 人類智力遺傳性有關聯的基因很複雜
這個問題，就是我們常遇到的 “Nature or Nuture? 自然 or 培育” 的問題；到底，智商的主要決定因素，是來自先天決定的？或是靠後天累積的？大多數的研究結果，認為先天佔約八成的決定因素。但是，這裡指的是，研究對象是工業化國家裡的一般人，經過一般的出生環境和社會生活下，所得到的研究結果；其結論可能嚴重低估了個別的腦的可塑性 (plasticity)，例如，在貧窮惡劣的環境下，智商會受損；又例如，訓練能提升腦發育遲緩兒的智商。
目前，已知與智力的遺傳性有關聯的基因，超過 50 個。但是並沒有任何單一特別突出的聰明基因被發現。所以，遺傳性是來自於眾多基因的協力結果，也可能有表觀遺傳 (epigenetics) 因素的影響。
相對比之下，魚類與智力遺傳有關聯的基因，則是非常簡單。有一篇 Helsinki University 大學研究者在 2015 年的報告說，各類孔雀魚的腦容量有 10％ 的差異，而從基因表達分析，單一基因 Ang-1 的表達程度，被確定為決定腦容量的唯一因素。
針對雙胞胎和兄弟姊妹的研究結果：主要是先天，佔約近八成原因
智商的先天性或後天性的研究設計，主要是利用比較雙胞胎、兄弟姊妹等不同血緣親疏程度者在不同的生長環境和年齡的智商表現，來估算來自血緣、懷胎、和生活環境等因素，其各自影響智商的程度。
1. 兩個人智商的相似程度，最主要是受血緣的影響
估算兩個人智商的相似程度，其結果可以用0分到1分來表示：以 1 分代表 “兩個人智商測試結果相同，有完全的關聯性”；和以 0 分代表 “兩個人智商測試結果，完全沒有統計上的關聯性”。根據這個表達法，以下是研究兩人間智商關聯性的結果：
- 同一個人，測試兩次 0.95
- 同卵雙胞胎：育養在一起 0.86，分開育養 0.76
- 異卵雙胞胎：育養在一起 0.55，分開育養 0.35
- 親兄弟：育養在一起 0.47，分開育養 0.24
- 堂表兄弟：分開育養 0.15
- 無血緣關聯之兒童：育養在一起，兒童時 0.28，成人時 0.04
- 親子：生活在一起 0.42，分開生活 0.22
- 養父母與孩子：共同生活 0.19
註：
- 產婦懷胎環境 Shared Maternal (fetal) environment 對相似度的影響，曾被忽略不計，目前估計是佔雙胞胎之間的 20％、兄弟姐妹 5％。
- 在家的共同經驗 Shared family environment，以負面的為例，如嚴重貧困、被忽視、或虐待等，必然會帶來許多成長發展上的負面影響，包括在智力方面。
- 在家或在外的個人經驗 Non-shared family environment and environment outside the family，是指，同一個家庭長大的兄弟姐妹，可能有不同的朋友和老師、或不同疾病等；也是智力的影響因素。
注意： 以上數據來自於已開發國家。智商在發展中國家的人口往往比在發達國家，呈現更高的可變性、更少的遺傳性；是因為當地的生活條件嚴酷、教育不普及。
2. 智力的遺傳性，隨年齡而增加
估算智商的遺傳性，也是可以用 0 分到 1 分來表示：例如，以 1 分代表 “所有的智商變異性的起因都是來自遺傳”；和以 0 分代表 “沒有任何智商變異性的起因是來自遺傳”。根據這個評估法，以下是探討有關智商遺傳性的研究結果：
- 有研究說，智商的遺傳性，在嬰兒期很低，只有 0.2；在這段期間，父母的撫育是否得宜，會決定幼兒智商。智商的遺傳性在兒童和青少年時期逐漸增加，在童年中期是 0.4 左右，在青少年時期又繼續增加，到成年時高達 0.8。
- 美國心理協會在 1996 年則說，智商的遺傳性在兒童約為 0.45 分，在青春期之後大約為 0.75 分。有一篇 2004 年的彙集分析，算出了 18 歲的年輕人和成年人的智商的遺傳性，都是 0.85 分左右 (註：成年後的身高的遺傳性，也大約是 0.80 分)。
- 一篇 2013 年的彙集分析，確認 18 歲年輕人和成年人的智商的遺傳性，都是 0.80 分；文章也確認 “共享環境的影響 shared environmental influence” 在兒童時期較高，然後隨年齡下降，在 18-20 歲的年齡和成年時維持在 0.1 分左右。
美國Head Start 福利，在學前短期提升貧窮幼兒的智力，之後無法長期維持其好處
“Head Start 啟蒙”，是美國政府提供給低收入家庭和孩子，全面的健康、營養、和兒童入學前早期教育，並且由家長參與的一項福利。1965 至 2005 年年底，共有超過 2 千 2 百萬兒童參加。福利包括：
- 早啟蒙 Early Head Start 部分：促進產前健康和嬰幼兒的健康成長。
- 啟蒙 Head Start 部分：幫助3歲到5歲低收入家庭兒童的健康成長、和就讀學齡前幼兒班。其幼兒班，一般是小班制，每個教員照顧 10 個以下的小孩。
Head Start很受家長歡迎：90％ 的家長表示，能幫助他們能獲得新工作或保留舊工作。有 99％ 的家長表示，能幫助他們提高他們的育兒技巧。
那些參加 Head Start 者，比其他兄弟姐妹，在之後數年內，在幼稚園及小學表現出較強的學業成績、較少留級、較不會被診斷為有學習障礙：以後也較不會犯罪、較可能從高中畢業、較可能上大學，並且較不會在成年時有健康問題。
在 1976 年，有一篇報告總結 31 篇研究，得出結論認為，Head Start 能立即改善參與的兒童的智力，但是在數年後，與非參加者的差別逐漸縮小。這個智商提升的逐漸消失，常被引用來論證 ”智力是先天的”。“啟蒙好處消失 Head Start Fade” 經常被 ”啟蒙無用” 的一派提到，是說 Head Start 顯著的智力方面的初步成效，最早在小學二、三年級就可以看出其逐漸消退。但是反對 ”啟蒙無用” 的一派，提出另一種推論，認為這種消退是因為參與者後來就讀低質量的小學，使Head Start 的成果無法被繼續維持。
研究發現，無論小孩是從 3 歲或 4 歲，開始參加 Head Start，都有利於改善小孩的智力和健康、和提升父母養育子女的技能。然而，在社交及情感領域方面，若小孩在 3 歲時就參加，會有較長期效果，尤其是在親子關係上最明顯；若小孩在 4 歲時才參加，則其效果在小學一年級時已經消失。
後天因素也能影響智商的證據
個人的認知能力的差異，也會受到環境的影響。以下列舉幾個例子：
1. 弗林效應 Flynn Effect
在上個世紀裡，有很多國家的人民平均智商大幅增加，每年增加約 0.3％，導致在 50 年內，智商增加了 15 分，這主要是由於流體智力的提升，包括更好抽象推理、空間關係、和文章理解。這個智商增加的趨勢被稱為 “弗林效應 Flynn effect”。提升的原因被認為是：那些國家有了更好的營養、生活、和教育 (雖然也有可能其中一部分的理由是因為：現代生活訓練我們解決許多抽象的問題，更能掌握 IQ 測試題，導致智商成績上升)。
現在，一些專家認為，在很多這些國家，我們正開始看到的弗林效應的結束：研究顯示，在某些已開發國家，包括英國、丹麥、和澳大利亞，在最近這二、三十年，智商不只是不再增加，甚至下降。原因是：a) 營養、生活、和教育的改善已經趨於飽和；b) 但是受過教育的人，比那些受教育程度低，較少生孩子，使後代不聰明的人口增加。
2. 智商較高的孩子在進入青春期時，其腦部成長沒有停頓、學習仍使其智力繼續增加
當我們很年輕時，皮質區域（大腦的最外層）仍在增長，我們能在環境中快速吸收信息、技能、和知識，輕鬆地學習。但是，這對於大多數成年人，並不容易，學習語言是尤其困難。相反的，成年人可以依靠他們以前存儲的知識和經驗，來通過生活的挑戰。
一篇由 Pennsylvania State University 大學研究者發表在 2013 年 7 月 1 日網路版 Psychol Sci. 期刊的文章說，他們長期追蹤 11,000 對雙胞胎、親兄弟姊妹、及領養兄弟姊妹，調查 IQ 高低和環境及腦皮質增長的關聯性。
研究者發現：
- 在兒童時期，影響智商發展的主因是後天的，包括親子互動、營養、疾病、環境污染、活動、教育等因素。進入成年期後，轉移為先天的，以遺傳因素為主。這個轉變，大約發生在 12 到 16 歲之間。
- 大腦皮層區較厚者，一般智商較高，也似乎對後天影響有更大的敏感性。
- 具有較高智商的孩子，在進入青春期時，仍類似幼年一樣，腦部成長 (皮質加厚) 沒有停頓、環境還能影響其智商、IQ 也還能繼續增加。而智商較低的孩子，在進入青春期時，已經類似成人，腦部成長停頓、環境不再能影響其智商、IQ 不再增加。
3. 領養父母的教育程度，能影響被領養小孩和其原生兄弟間的智商差異
一篇發表在 2015 年 3 月 23 日網路版 Proc Natl Acad Sci USA. 期刊的文章，探討因為撫養環境相異而造成的兄弟間的智商差異，來證實智力的後天可塑性。研究對象為 218 對瑞典兄弟。其中一個是由親生父母撫養的，另一個是由養父母撫養的。
研究者測量兩兄弟在 18-20 歲時的智商，分析發現：
- 比起親生父母撫養的男孩，被領養的男孩的智商平均高出 4.4分。這可能是由於在瑞典，想領養孩子的家庭數遠多於可被收養的小孩，因此，領養機構能夠盡量選擇有更多的教育和更好的社會經濟環境的家庭。
- 若將撫育父母的文化程度以零至五分來評定。則撫育父母的平均教育每增加一分，其孩子平均智商增加 1.71 分。
- 在極少數情況下，當親生父母比養父母有更多的教育，則被領養的小孩的智商，平均比親父母撫養的小孩低。
結語：常久的優良環境，帶來持久的智力影響
- 如上述，在美國 Head Start 福利措施，孩子被照料了有限的時間。這些措施在進行時往往有不錯的成果，但當短暫的福利措施結束了，成果就很快地消失。
- 相反地，在父母受過高教育的家庭中長大的孩子，比那些在較不太理想的環境中長大的孩子，能發展更高認知能力。因為，那是最常久的環境變化，會有最持久的影響。那些受過教育的父母，更有可能在飯桌上和孩子交談、帶孩子去博物館、晚上讀故事給孩子聽。
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