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在德克萨斯州一个风景秀丽的小镇上，生活着玛丽和乔治一家。他们有三个孩子：大儿子小乔治、二女儿米西、小儿子谢尔顿。这个家庭里每个人都个性迥异，充满了欢乐与温暖。 玛丽信仰基督教，个性保守，是一个勤快的家庭主妇。丈夫乔治则是中学的橄榄球教练，体格壮硕，个性温和。大儿子小乔治在读高中，是学校橄榄球队的队员，学习成绩略差。二女儿还小，个性古灵精怪，活泼好动。小儿子谢尔顿是个小神童，在本应该读小学的年纪就要跳级到高中了。新学期，他要和大哥小乔治在一个班级上课。 在每个周末，玛丽总会带上米西和谢尔顿一起去教堂祷告。这两个9岁的孩子，总免不了嬉戏打闹。尽管周围人会有异样的表情，但玛丽却始终耐心对待自己的孩子，并保护他们。所以，从小时候开始，谢尔顿就很依赖母亲。他对周边环境的安全与否十分敏感，更别提周围的孩子还会拿着公鸡来吓唬他了。 秋季开学第一天，谢尔顿在出发前没找到自己的蝴蝶领结十分着急。那是他最喜欢的质子教授，一个科学节目主持人戴的。玛丽看到小儿子着急，以为是淘气的小乔治故意捉弄弟弟。
学校里，玛丽和丈夫看到小谢尔顿一个人形单影只地坐在一个桌子旁，而旁边就是哥哥乔治和其他同学。玛丽不明白乔治为什么不和弟弟小谢尔顿坐在一起，她说小谢尔顿实在是太可怜了。其实玛丽不知道的是，小谢尔顿也不想和乔治还有那些同学坐在一起，因为他的脑海里有着无穷无尽关于宇宙的思考。家里，玛丽在家坐着晚餐，米希在餐桌上面写作业。乔治回来后就看到妈妈在做晚餐，玛丽拜托乔治明天中午在学校跟小谢尔顿坐在一起吃午餐。乔治连想都没想就拒绝了妈妈，他才不要跟小谢尔顿一起吃午餐而被班上的同学排挤。等到乔治回到房间，米希开始说风凉话，她说这本来就是小谢尔顿自己的问题。玛丽不愿意搭理米希，她现在只想要帮帮小谢尔顿尽快融入学校里。小谢尔顿也知道他自己的问题，他在家里和学校都没有一个朋友。为了解决这个问题，小谢尔顿去图书馆寻求解决的办法，他从图书管理员那里得到了一本由卡尔基写的书。小谢尔顿看完这本书决定按照书上的卡尔基原则去交朋友，他先是在父亲身上做了实验，接着又到邻居家里找比利做了实验。
晚上，小谢尔顿和姥姥坐在一起打牌，他从姥姥的表情猜出姥姥手里的牌不好，于是他把自己手里有好牌的事说了出来。谁知姥姥只是装作牌不好的样子来骗小谢尔顿，她的牌更好一下子就赢了他。小谢尔顿十分不解，他问姥姥为什么要骗人。姥姥回答说这只是一个计谋而已 ，而且所有人都会用。小谢尔顿更加疑惑不解了，他问姥姥怎么才能分辨出一个人是否在说谎呢？姥姥说那就要靠自己的判断了，因为不是每个人都会把最真实的一面暴露出来。学校里，小谢尔顿和老师一起参加了一个访谈的活动，他把自己知道的关于火箭的知识都说了出来。回到家里，小谢尔顿没有看到妈妈和爸爸，他只看到米希一个人闷闷不乐地坐在那里。米希把爸爸生病的事告诉了小谢尔顿，她说今晚只有姥姥和他们几个孩子在家。正说着话，姥姥就走了进来，她得知小谢尔顿和米希都没有吃饭就不情愿地去厨房做饭。医院里，爸爸感觉到肚子很是不舒服，而玛丽担心她就一直拜托医生好好给爸爸检查检察。医生检查后说爸爸需要留在医院里观察一晚上，玛丽只得给家里打电话通知姥姥他们今晚要住在医院里。
一天早上，谢尔顿正在吃一根切好的香肠。他平常会很谨慎的咀嚼食物，可在这次危险降临了。那块香肠卡住了谢尔顿的喉咙，让他难以呼吸。玛丽赶紧叫乔治来处理这件事，她守着电话随时准备拨打给911。 就在父母都十分紧张的时候，谢尔顿却只注意到了哥哥的不卫生以及桌上的蛋白粉罐子。很快，学过急救的乔治就用特殊办法，帮儿子吐出了那块要命的香肠。在上学的路上，玛丽给已经迟到的谢尔顿写好了假条。到了学校后，这件事还引起了班上同学的哄然大笑。 谢尔顿如约和那位越南籍朋友丹一起吃午餐，发现这位小伙伴在看漫画书。对于天才儿童而言，谢尔顿觉得那都是给幼稚的孩童看的，并没有太在意。可是，他在经过早上的事情后已经对食物充满恐惧，只好假装自己不饿把午餐扔掉了。 晚餐桌上，谢尔顿依然害怕进食。甚至在接下来的一天里，他都没有吃过固体食物。外婆想办法把猪排和蔬菜用搅拌机打碎，才让谢尔顿拿吸管喝了一些。接下来的几周里，玛丽都是用这种办法让小儿子进食的。 终于，玛丽和乔治都觉得该做点其他努力了，就带着谢尔顿去见了一个心理咨询师。
一个闲适的夜晚，乔治和玛丽一家人坐在一起看球赛。赛场上激烈的对决，气氛十分热闹。谢尔顿慢悠悠的翻着一本书，他对于两支球队的弃踢几率给出精准的计算。这对于学习成绩没那么好的小乔治和米西，无异于是天书一样的东西。智商高低的对比，被赤裸裸的放在了一个家庭里。 而作为橄榄球队教练的乔治，他从业多年，敏感的意识到这个计算可能是对的。无论如何人为推演，最后的本质仍旧是概率的计算。而且，从谢尔顿六岁开始，就已经在帮家人报税了。这几年下来，没有出现一次错漏，甚至还拿到不少退税。这让乔治陷入沉思，也许小儿子的计算真的能够在球场上帮到自己呢？ 第二天的上学路上，乔治和谢尔顿商量，统计学知识是不是也能应用到橄榄球赛场上。本来就是橄榄球队员的小乔治对此不屑一顾，觉得弟弟说的都是玄虚。而乔治得到肯定的答案之后，就大胆地在球场上运用起来。而后，果然大胜而归。 外婆看到女婿的胜利之后，也想让谢尔顿帮忙去赌球。她生性活泼，很是不羁，喜欢这种消遣。谢尔顿没有多说，只是要求更多的数据来计算。
这天，学校的科任老师邀请了一位太空局的罗纳德博士前来讲学。他们曾是高中舍友，彼此都有交情。这位罗纳德博士讲述了宇航局关于火星登陆的计划，并以此为引子说起在火箭发射方面的疑难问题。 谢尔顿对此颇感兴趣，而这位罗纳德教授显然并不觉得，他这么小能够听得懂数学问题。而且，这位教授似乎更加乐于和其他学生插科打诨，将一些奇闻异事去渲染出笑点。谢尔顿并不服输，他开始对理论物理学感兴趣，为的就是打败这位教授。 涉及到火箭发射的计算公式，需要高级的电脑进行。谢尔顿想尽办法去找一台电脑，甚至打给了房产抵押处的人。后来，他在图书馆找到了一台电脑去做简单的运算。但是更高级的数字比如推重比，依然需要去电器商店找器材来完成。 但是母亲玛丽对谢尔顿的这些事情很不耐烦，她觉得这是没有意义的事情。甚至因为小儿子的不断央求，玛丽还禁足了他一周。在这漫长的一周里，谢尔顿变得十分焦躁，甚至因为巨大的压力得了胃溃疡。 被父母带到医院后，谢尔顿意外的发现了这里居然有自己想要的大型计算机。他机敏的借用了这台机器，去计算一些高级数值。
一天晚上，外婆康妮做了她最拿手的烟熏牛肉。这道菜是乔治的心头好，自从他十五年前第一次尝到的时候，就已经蠢蠢欲动想要得到它的秘制菜谱。这天，乔治再次向岳母提起了菜谱。 而康妮更喜欢捉弄这个女婿，她连续两次假装答应要写下配方，结果只是在纸上写下了调皮话。这让乔治有些生气了，毕竟他这么多年做一个好丈夫、好爸爸，并非没有任何贡献。如今只是想要一个菜品配方而已，难道这么难么？ 玛丽看着古灵精怪的母亲和憨厚的丈夫互相斗法，实在是不知道帮忙哪一边比较好。乔治真的对这件事情恼火了，第二天的家庭野餐他都拒绝参加。这种孩子一般的赌气，让玛丽哭笑不得。但她还是站在母亲的一边，毕竟离婚这种事想想都不会发生。 呆在家里的乔治，突然想到了主意，他想办法潜入岳母家中想找到那张菜谱。可是以康妮的聪明程度，看看摆位不对的菜谱盒就知道，这位傻女婿显然一无所获。 而后，康妮故作温情的拿给乔治一份假的菜谱。她还慈祥的说自己就是想有一天，让女婿和外孙们能够分享这种美食。
一天晚上，乔治和玛丽在恩爱过后谈起了周末的活动安排。喜欢大自然的乔治想带着小乔治去钓鱼，而玛丽则觉得这种活动会撇下谢尔顿一个人。没有父亲的陪伴，对于儿子的成长不利。她央求丈夫好好陪伴两个儿子，在彼此之间保持平衡。对于妻子的请求，乔治只能答应。他试图和谢尔顿这个天才少年沟通，要如何安排周末的活动。 此前，谢尔顿经历过野营、钓鱼的折磨，对亲近大自然很是排斥。他仔细想想，还是更向往去佛罗里达看一次航天飞机的发射。如果真的能看到航天飞机，谢尔顿想要坐上离开这个愚蠢的地球。 想起妻子的嘱咐，乔治只能答应小儿子，开上二十多个小时的车去看他喜欢的发射活动。玛丽则打算带着女儿和母亲，一起留在家里做一些女孩儿们的事情。临行前一晚，玛丽仔细嘱咐丈夫，对于谢尔顿的饮食、排泄习惯问题。乔治信心十足，一定能照顾好自己的儿子。 第二天，玛丽和乔治刚醒，准备洗漱和打包行李。谢尔顿已经收拾好自己，等在了车前。为了能和小儿子多些“亲密接触”，乔治通过扔硬币的方式，让谢尔顿坐到了前座。
一天晚上，谢尔顿正在和外婆康妮看电视剧。乔治走过来，想让小儿子帮忙去辅导小乔治的数学功课。很快就要迎来一次测验，他不想小乔治考的特别差。如果考试不过，小乔治就不能继续打橄榄球了。而且，家里只有谢尔顿的智商和成绩最高。 很明显，有洁癖的谢尔顿并不想接触自己的哥哥。在康妮的提示下，乔治用去玩具火车店买东西的条件说服了小儿子。但是小乔治的基础太差，而且对于现在的数学功课没有什么领悟。 下了很大的决心之后，谢尔顿为了证明自己是个好老师，开始给哥哥补习功课。他尝试了各种办法去启发诱导，但是都无功而返。可以说，年纪相差较大的小乔治和谢尔顿思考的东西完全不同。闭上眼时，小乔治只能看到比基尼女郎，谢尔顿无法启发出他脑子里的数学知识。 随着乔治给的价码逐渐增高，谢尔顿只能耐心的教导哥哥。但小乔治似乎并不在乎这些东西，而且有办法通过考试。果然在测验的时候，他把答案写在了脚底，顺利做出了考题。而谢尔顿对此一无所知，反而抱有一些愧疚。
一天，校长将乔治和玛丽叫来，和他们商量谢尔顿转校的事情。因为这个小天才的智商和学习能力的突出，目前高中设置的课程对他来说已经毫无挑战力。一旦谢尔顿在课堂上感到无聊，就会不停的指出各位老师们的差错。这样一来，各科任老师几乎是忍无可忍，都想让这个小天才转学。 校长拿出了一份天才学校的宣传册，告诉这对夫妻如果谢尔顿去那里上学，可以拿到全额奖学金。这对经济状况不容乐观的乔治一家来说，无疑是很大的诱惑。毕竟，既能减轻经济负担，而且对孩子成长有好处的事情，何乐而不为呢？ 唯一的缺憾就是这个学校在达拉斯，离现在的住址很远。如果谢尔顿要去那里上学，必须得寄宿在别人家。可是这个孩子才9岁，不能让人足够放心的离家求学。玛丽和乔治就此产生了分歧，在康妮的建议下，他们决定问问谢尔顿的意见。 没想到，这个小天才一口答应了，爽快得好像不觉得自己会思念父母一样。在校长的安排下，谢尔顿参加了一次面试。面试官是天才学校的负责人弗洛拉博士，主修教育心理学。她的丈夫曾是宇航局的物理学家，家里没有养狗，常常让小天才们住在客房。
饰 谢尔顿-库珀
