生物科技無疑是21世紀的明星產業，科學家熱衷於人類基因解碼，試圖從中窺探遺傳的祕密。為什麼「一種米飼養百種人」，你我他會有不同的面貌身材，不同的生理疾病，不同的能力想法？是否可以歸結到基因決定論？事實上絕非如此單純，因為同卵胞胎取得一樣的基因組合，成長在相同環境，竟也發展出個人獨特的性格和志趣。所以先天稟賦只是一本密碼書，經過環境的雕琢和後天的調教，這些密碼都可以被轉譯成風貌萬千的表相。用醫學專有名詞來說：「基因型」（genotype）相同，「表現型」（phenotype）殊異。

從基因型到表現型的過程，好比一顆種籽到花繁葉茂的成樹。這個生命歷程，就是一部學習史。學習，讓生物自環境中吸取資源，自我調適，以求生存發展。它需要豐富的環境刺激，就像種籽需要肥沃的土壤；它需要自我不斷的努力，就像勤快的耕耘；它需要師長的指導，就像春風化雨的滋潤。最重要的，它要把握學習的關鍵期，就像植物在恰當的季節才會開花。

近代神經生理學的研究，為我們揭開人腦學習和發育的神祕面紗，經由研究因為中風或腦疾而喪失部份機能的病人，我們明白大腦皮質如地圖分區一般，每一部位有它特定的功能，例如：身體感覺區、肢體運動區、嗅覺區、視覺區、語言區等。最近十年，醫學影像儀器突破性的進步，更使我們不必再打開顱骨這個黑盒子，就能觀察大腦的作業情況。

功能性核磁共振攝影（fMRI），利用腦血管含氧血紅素的比例，把正在工作而耗氧的腦區標示出來。因此我們看到被測者思考、說話、憂鬱、憤怒時，分別動用不同的大腦皮層，簡直比「讀心術」的特異功能更為精準。另外，正子放射斷層掃描（PET），採取工作中大腦細胞，其葡萄糖代謝增加的原理，也使得皮層的操作活動一目了然。

學習關鍵期確實具備客觀的証據。以語言學為例：科學家發現，大部份的人語言中心在左腦，即使慣用左手的人，其中四分之三，仍以左腦為語言中心。學習語言的能力，明顯有關鍵期。出生未滿月的新生兒，不論在哪個國家測試，都能分辨母語和外國語。八至十個月的嬰兒，對母語的音素對立比較敏銳，逐漸失去對外語的敏銳度。更有趣的是，青春期之前學習外語，動用的語言區與母語重疊，但過了青春期，學習外語主要靠大腦皮層的布氏區（Broca Area）， 與母語區相距9毫米。所以很明顯的，想學外語，把握青春期之前，比較有效率。過了40歲之後，如果左腦語言中心受損，將產生永久失語症，難以彌補原有的語言能力。

美國著名心理學家兼教育學家，霍華德、嘉納（Howard Gardner）提出多元智慧的學說，對學齡一般兒童和資優兒童教育造成深遠的影響。他說人類的智慧並非一元化不可分割，至少可以劃分成七種獨立運作的智慧：包括語文、數理邏輯、音樂、空間、運動知覺、人際關係和自我認知。每一種智能都有對應的關鍵期。例如音樂，培養演奏天才必須在小學畢業之前，例如，空間和視覺，如果經常使用，才能保持強健。例如數理和運動，在年老時逐漸衰退。

由於神經醫學和認知心理學的發展，我們越來越了解大腦的發展過程和運作情形，也就越清楚關鍵期對學習的重要性。兒童如幼苗，掌握學習的正確方法和時機，才能長成立足社會，放眼天下的大樹。