人们普遍认为女性缺乏科学研究的“天分”，而科学界鲜有女性崭露头角，也无形中成为一种有力的“佐证”。然而，科学研究显示，女性的一些素质正好适合学术研究，两性的差异并不悬殊。
科学、工程、数学等学科，一直是男性一统天下，鲜有女性在科研领域崭露头角。一些人认为，这主要是因为女性缺乏理科“天分”。但在校期间，女生各科的平均成绩都高于男生。女生是否适合科学研究呢？
多年来，美国科学界的一流专家频发警报，宣称美国在科学、数学、工程技术等领域的人才日趋短缺，并忧心忡忡地预测，这将危害国民经济和国家安全，使美国的地位一落千丈。一个比较引人注意的解决方案是：动员更多的女性加入到这些历来由男性垄断的领域。然而，公众一直没有深入探讨过，为什么鲜有女性在这些领域崭露头角。2005年，美国哈佛大学校长劳伦斯·萨默斯（Lawrence Summers）提出了自己的见解。
在波士顿附近召开的一次小型经济学会上，萨默斯暗示说，与男性相比，女性不容易攀上科学的“最高峰”，主要是因为女性缺乏这方面的“天分”。这番煽动性言论一出，立即在美国激起了一场大讨论：两性的先天差异是否导致了女性在数学、科学领域建树颇少。
从多种背景考虑两性差异，我们非常支持这场持久的辩论。公众由此开始关注女性参与科学研究这一重大问题。本文将着重分析这方面的研究文献，这对了解两性的差异意义非凡，对鼓励女性加入科学、数学研究队伍的计划也极为重要。至于为什么从事科学、数学研究的女性远少于男性，萨默斯的观点似乎过于简单。实际上，影响人们选择职业的因素非常多，包括教育背景、生理因素、成见、歧视以及两性在认知、社会定位上的差异等。
充分发掘女性人才可以迅速壮大科研队伍。2003年，妇女占美国就业总人数的46%，而在科研、工程技术领域只占27%。萨默斯的说法让人不满，原因之一在于他暗示这一差距无可救药。既然女性的科研能力天生不足，你还能怎么办？但这看似简单的解释却存在两大误区。
首先，根本不存在所谓的 “科学才能”这种智力（简单起见，我们常用“理科”来指代在科学、工程技术及数学等领域研究所必备的技能）。要取得科学成就，必须拥有良好的语言能力（撰写深奥的学术论文，与同事充分交流）、记忆能力（理解、记忆各种事件和大量信息）、定量分析能力（建立数学模型，统计数据，把握各种目标、数据和概念）。
其次，即使两性真的存在上述差异，也并不意味着无法补救。事实上，如果训练和经验对培养学术能力没有太大帮助的话，哈佛等大学向学生收取学费就有欺诈之嫌了。
令人不解的是，采用不同的方式评估两性能力，会得出不同的结论。女生的一些素质正好适合学术研究。1982年以来，美国大专院校的入学新生中，女生占了多数，而且比例还在逐年增加。这种现象在其他国家也开始出现。在学校，无论哪个科目（包括数学和理科在内），女生的平均成绩都比男生高。
尽管女生在学校表现不俗，但在许多大学和研究所统一的入学考试中，女生的成绩却相形见绌。在科学和其他相关领域，越是高层次的教育系统，男、女生的人数超距越大。20世纪末，在麻省理工学院攻读理科的本科生中，女生占了40％，但女教师却只有8％。
两性差异
学习成绩和考试分数会受众多因素的影响。考虑到我们对认知能力的研究更为完善，心理学家开始通过测定认知能力来界定两性差异。学龄前儿童处于同一水平线上，因为在定量思维和对周围事物的了解方面，男孩和女孩的认知能力不相上下。
入学前后，两性差距逐渐拉开。小学毕业后，在多数的语言能力测试中，女生的表现都优于男生。1995年，美国芝加哥大学的研究员拉里·赫奇斯（Larry Hedges，现在西北大学）与阿米尔·洛埃尔（Amy Nowell）共同发表了一篇综述，回顾了大量与写作能力有关的文献。他们提出：“两性的写作能力差距显著，令人担忧。相关数据显示，男性的平均写作能力较差。”在对人脸识别和情景记忆方面，女性也占了上风。情景记忆是指对亲历事件的记忆能力，以及对时间、地点的记忆能力。
然而，男生有一种能力却比女生强：视觉空间技能。这种能力是指个人用想象力在三维空间中操纵、模拟物体运动的能力。对4～5岁的孩子进行标准化测试，男孩玩迷宫游戏的表现明显比女孩好。男孩占优势的另一项视觉空间技能是“心理旋转”，即想象自己拿着一个三维物体，并让它变换形状（参见第43页上图）。可以预料，在解答数学问题时，如果需要想象一个图像，男孩就更有优势。
事实上，所有与认知能力有关的两性差异中，数量分析能力一直备受媒体关注。原因之一是，数量分析是学习“数学密集型”学科（即需要大量数学知识的学科，如物理学、工程技术等）的先决条件。如果像萨默斯暗示的那样，女性这方面的技能不如男性，就解释了为何女性在理科领域常处于劣势。但是，目前尚无明显数据支持这种结论。
前面曾提到，小学各年级女生的数学成绩平均高于男生，而且在国际代数评测中，女生的表现也略胜一筹。这或许是因为代数与语言的结构十分相似。然而，在学习才能测验（Scholastic Aptitude Test，简称SAT测验）的数学部分，男孩却大显身手：35年来一直比女生高出40多分。不过，综合所有数量分析能力的数据显示，男孩与女孩的差别其实微乎其微。他们的不同之处是，有数学天赋的男孩比女孩多得多。
乍看起来，上述说法自相矛盾。如果男孩与女孩平均的数学才能不相上下，那么有数学天赋的男孩怎么可能比女孩多？其实，男性的数学才能极不平衡，参差不齐的程度比女性要大。我们至今也没有弄清楚其中原因，但这一现象表明，女性的数学才能集中在平均水平上下（即分布在中点附近）；男性则呈两极分化。结果，在数学才能分布图的两端（即数学天才和数学白痴），男性的人数超过了女性。一项名为“数学神童调查”的研究课题证实了这一现象。20世纪80年代，本文的作者之一本博与心理学家朱利安·C·斯坦利（Julian C. Stanley，在约翰斯·霍普金斯大学青年人才中心开创了这个研究项目，现已故）调查了数万名12～14岁之间的天才少年，让他们提早几年参加SAT测试，结果证实他们的数学推理能力的确存在性别差异。
这群智力超群的少年，在SAT的语言测试中没有显著的性别差异，但是在数学部分中男生占优势。数学成绩在500分（满分为800分）以上的男生是女生的2倍，获600分以上的男生是女生的4倍，获700分以上的男生是女生的13倍。（在全美所有12～14岁的少年中，仅有0.01%的人能得到这样的高分，真是万里挑一）。
不过，这些数学天才少年的情况已经有了巨大变化——尽管媒体对此少有报道。与男生相比，这些少年中的女生人数一直在飙升。男生与女生的比例从20世纪80年代的13：1下降到现在的3：1左右。与此同时，活跃于其他科学领域的女性人数也急剧增加。目前，美国各医学院的应届毕业生中，女生占了一半；近年兽医院校的毕业生中，女生的比例高达75%。为什么越来越多的女性会进入一直由男性垄断的领域？我们还无法确定任何单一成因，因为过去几十年，社会已经发生了多方面的变化。
这段时期，美国政府恰好出台了一系列措施，鼓励、指导女生学习高等数学和其他理科课程。有证据表明，针对性培训可以进一步提高女生的成绩。美国密歇根理工大学（Michigan Technological University）的工程学教授舍雷尔·A·索比（Sheryl A. Sorby）和数学教育专家贝弗利·J·巴特特曼（Beverly J. Baartmans）开设了一门课程，旨在提高人们的视觉空间技能。在一年级的工科学生中，凡是视觉空间技能测验得分较低者，均建议选修这门课程。报名参加课程的学生，在随后的制图课程中成绩有所提高，在工科课程中的淘汰率则有所下降。这表明该课程有持续的效果，并且对男、女生都适用。
生物因素
数十年来，对不同动物的研究证明，激素会影响雄性和雌性认知能力的发展。在雄性胚胎发育期间，高水平的雄性激素（睾酮等）会使大脑向雄性方向发育，从而形成典型的雄性行为和认知表现模式。
近期研究证明，人的一生中，激素对认知能力的影响始终存在。那些大量注射雄性或雌性激素、准备作变性手术的人，已经表现出这种变化。研究人员发现，接受“女变男”激素治疗的人，认知模式出现了“男性化”倾向：他们的视觉空间处理能力得到提高，语言能力则有所下降。
大脑除了受遗传因素、人生经历的影响，也受各种激素的影响。女性和男性的大脑存在诸多差异也就不足为奇。一般而言，女性大脑中的灰质组织所占比例较高（灰质是指神经元比较密集、血流较快的脑区）；而男性大脑中的白质组织较多（白质是指大脑中起连接作用的神经纤维，外部包裹着一层叫做髓鞘的脂蛋白膜，相互绝缘）。此外，男性大脑左半球的灰质含量较高；女性则没有这种显著的不对称现象。
各种大脑功能成像研究显示：在完成任务的过程中，如果需要同时使用两个脑半球（如语言处理），女性的表现好于男性；如果只需要激活视觉皮层，男性的表现胜过女性。即使男性与女性在完成同一任务时表现相当，他们运用的也是不同的脑区。
必须强调的是，大脑的结构、功能存在两性差异，并不等于说这些差异就是导致两性认知功能不同的唯一原因。大脑可以反映人的学习和其他经历，因此，男性和女性各自特有的生活经历也可能影响大脑的性别差异。
