你的祖傳心臟病也許是你的「救命稻草」

首先,這並不是一個標題黨文章,這個標題背後的科學原理來自《基因組:人類自傳》中疾病相關基因的病理知識,我們先不要著急討論標題,先來說說這本書。

在本書中,作者馬特·里德利從每對人類染色體中挑出一種基因來介紹,用23章的結構,介紹與基因相關的科學知識。基因不僅可以決定人的身體結構,還可以影響人類的行為,傳統的社會學和心理學上的許多結論都被基因科學顛覆了。儘管如此,基因卻並不能決定一個人的命運。


0.為什麼要研究基因?

先來捋一捋基因和DNA的關係,相信中學生物不差的同學都可以分得清,DNA就是染色體中一條長長的絲狀物,真正有用的部分只有3%,而這3%就叫基因,剩下的97%就是無用的部分。

不過人類的基因一直也在產生變化,包括97%的無用部分也在不停的變化,裡面甚至包括了幾千種近乎完整的病毒的基因,你的眾多祖先中也許有就有一個是病毒。所以現在的轉基因技術並沒有違背大自然的法則,大自然中眾多生物原本就一直在進行「基因交流」。人類在進化的過程中,基因也會一直與外界生物發生交換,自從柯林頓和布萊爾推動人類基因組測序開始,基因科學就開始緩慢的揭開人類進化歷史的神秘面紗。


1.遺傳疾病也許能「救命」?

在20世紀40年代後期,鐮刀型細胞貧血症在非洲是一種常見的疾病,臨床表現為慢性溶血性貧血、易感染和再發性疼痛危象以致慢性局部缺血導致器官組織損害。鐮刀型細胞貧血症的突變導致血紅細胞在無氧環境下變成扁鐮刀形,這對於兩條染色體都發生突變的病人來說是有致命後果的,但如果只有一條染色體發生突變,會增強對瘧疾的抵抗力,在非洲瘧疾高發區中的非洲居民中有鐮刀型細胞貧血症突變的居民與其他人相比,攜帶瘧原蟲的概率要小很多。

在非洲這樣人口密集而衛生條件較差的地區,瘧疾的殺傷力要遠大於鐮刀型細胞貧血症。同樣的,在地中海與東南亞部分地區中較為普通的地中海貧血症,似乎也能增強對於瘧疾的抵抗。

可以這麼說,人類為了增強對瘧疾的抵抗力,不惜讓自己患上各式各樣的貧血症。可是導致鐮刀型細胞貧血症的罪魁禍首,只是在血紅蛋白基因上的一個字母(鹼基)發生了變化,但是可以預防瘧疾的基因可能多達12個,不同的基因效果也不同,對於其他的疾病,也是如此。

由此可見,在基因上,對於一種疾病的抵抗能力,極有可能是靠患有其他疾病所換取的,這也是為什麼在自然選擇的情況下,患有遺傳疾病的家族並不會被淘汰,因為他們往往是通過患病來應對惡劣的自然環境,這時候所產生的遺傳疾病也許是他們的優勢。

這只是遺傳疾病在基因原理上的冰山一角,在過去,瘟疫、麻疹、天花、傷寒、流感、梅毒、水痘這些大規模的傳染病曾給人類造成巨大的災害,雖然現在已經有疫苗可以幫助我們出生之時就免受困擾,但這些疾病在我們的基因中留下了屬於它們的「印記」。為了促使基因突變達到增強抗病能力,我們也付出了一定的代價。這就是為什麼說,你的遺傳疾病是可以救你的命的,因為他幫你做出了一個關於疾病的選擇,讓你在獲得一種疾病的同時不受一些其他疾病的困擾。

總而言之,作為遺傳學上一個重要的研究方向,基因相關疾病在受到基因這個複雜因素影響的時候,往往是多個基因決定一種疾病的表現情況,而且存在「雙刃」現象,多個疾病之間的決定基因相互影響。


2.天才&蠢材:基因決定智力?

可能大家對基因中可以決定的特性都非常感興趣,但智力的遺傳性永遠是一個熱門的話題。關於智力的遺傳問題上,不少的人類有過錯誤的判斷,比如:種族主義和人種優化論,在現在看來,這些都是顯而易見的錯誤。在1997年底,一位科學家首次對全世界宣布,與人類智力遺傳的有關基因可能位於6號染色體上,可是為什麼在如此漫長的歷史中,對智力遺傳性的研究進展「緩慢」?

在關於智商的測量上,人類走了許多的彎路,不知道你還記不記得,小時候總會有一些形形色色的IQ測試題流傳在同學之間,大家在不同的IQ題中的得分總是忽高忽低,其實智商測試的不嚴謹早就存在了。

這種智商測試的不嚴謹導致的不愉快就發生在美國,首先要知道的一點是:智商測試是法國人阿爾弗雷德·比奈發明的,而戈達德將其照搬到美國,對美國公民和想要成為美國公民的人展開測試,最後發現:很多移民到美國來的都是「傻瓜」,這個結論非常荒謬,因為這套測試題有較強的主觀性,對於中產階級和持有西方文化價值觀的人非常有利,以至於工作人員只要經過培訓,就能一眼將這些「傻瓜」分辨出來。

這就是智商測試在歷史上給學術界留下的「深刻印象」,這樣對於許多有關智力的遺傳性的研究產生了阻礙,儘管智商測試在過去非常不成熟,但還是通過不斷改善測試的方法儘可能的尋找出智商與其他因素(如基因)的緊密聯繫,現代的智商測試已經有了很大的改進,它們更加客觀,受試者不會因為文化背景或知識構成不同而影響測試結果。

早在20世界20年代,儘管智商與基因關聯還處於假說階段,已經開始對雙胞胎和被收養的兒童進行測試,所有研究均顯示遺傳因素與智力的強關聯,對此科學家的研究被整理出以下結果:(以下的數字表示兩人之間的智商相關性,100表示兩者智商一致,反之0表示無關)

  • 同一個人進行兩次測驗 87
  • 一起長大的同卵雙胞胎 86
  • 分開長大的同卵雙胞胎 76
  • 一起長大的異卵雙胞胎 55
  • 非孿生的親生兄弟姐妹 47
  • 一起生活的父母與子女 40
  • 不在一起生活的父母與子女 31
  • 生活在一起的被收養的孩子 0
  • 不在一起生活的沒有血緣關係的人 0

不出所料,智商相關度和基因重合度正相關,第一名的同卵雙胞胎,有著相同的基因,在同一個子宮孕育,在同一個家庭成長,相關性最高,而異卵雙胞胎即使是同一個子宮孕育,先來後到而已,卻差別比第一名大很多。

直到最近,人們才知道子宮對雙胞胎的智力相似度影響高達20%,而對非孿生親生兄弟姐妹,只有5%;子宮內的活動對智力的影響是出生後父母教育的3倍。

雖然在被收養的孩子與養父母的智商相似度的測試中顯示兩者也有聯繫,但僅為19%。綜合所有研究,可以得出一個人的智商中大約50%由基因決定,20%由家庭背景及環境決定,剩下的源於子宮、學校和其他外界影響。

但你又會問了,一個人的智商難道不會隨著年齡和成長經歷一同變化嗎?答案是肯定的,因為科學家永遠不會把話說死,但是由於人的年紀越來越大,基因以外的影響會逐漸減小。

和致病基因的工作原理相似,智力基因肯定是由多個基因共同決定的,就比如:耳朵對稱程度、手腳寬度、卡通電影廣告的數量與之相關。

也許聽起來不可思議,在20世紀90年代早期,科學家開始對人體的對稱性開始研究,發現人體的有些器官不具有對稱性,這反映出了身體在發育過程中承受的「壓力」變化,這裡的「壓力」可能來自病毒感染、體內毒素或營養情況。智商高的人體型及器官更加勻稱,說明他們在成長時期(包括子宮內)所受壓力較小或者是抗壓能力更強。

弗林效應也為智商測試的成績提升做出解釋,但現代科學家認為,美國人的智商測試分數越來越高(3分/10年)是因為隨著社會進步,人們生活中充斥著越來越多的視覺圖像,比如:卡通、電影、電視廣告及其他,這些高頻的信息逐漸多過書面信息,這有助於培養孩子解決與視覺相關的智商測試題的技能,而這類題型正巧是智商測試中最常見的題型。

由以上論述可以得出,一個人遺傳的不是智商,而是在環境之中發展出高智商的能力,基於此,智力的遺傳是分為先天能力與後天能力,最重要的是幫助孩子在成長的過程中找到適合自己的「環境」。

其實,關於智力基因的認識,非常符合本書中第7章的觀點,可以說是基於它的,書中說道:人類在遺傳的過程中,其實遺傳的是去學習的動機,而不是直接遺傳學習的結果。如果愛好畫畫,他就會主動去練習並創造;如果愛好維修,就會主動去找東西拆。基因帶來的是愛好,而不是才能。


尾巴

本文只提及了《基因組:人類自傳》關於疾病基因和智力基因的兩個章節,但書中還有很多有意思的知識,比如:人類眼珠的顏色源於父母的基因差異(混血兒眼睛很好看的原因),癌症治療中的電療化療放療的實際上是激活一種抑癌基因的表達,而不是直接殺死癌細胞(當然,如果抑癌基因被病毒破壞或無法表達,這些療法也就不起作用了)。

這本書非常適合閑暇時間補充一些關於遺傳學的常識,裡面所需要的生物學基礎在高中水平即可,當然作者也對這些知識有著十分詳細的介紹。

今天是2017年10月17日,來自認知日誌專欄的第二頁,希望你可以從中有所得。

如果文中有什麼錯誤,勞煩指出,謝謝。

祝進步。


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