从基因学的角度谈“先天”与“后天”

搬运自 Steve Jones(University College London基因学教授)在2015年的讲座。


整个讲座的结论是:
网上常见的人种理论和优生学都是不科学的。


随着科学的进步,我们以为我们可以清楚地区分什么性状是先天的,什么是后天的——真相并没有这么简单。


我个人最喜欢的段落:
打个比方,如果把个体当成一个蛋糕,我们是否将其具有的全部性状切成不同的部分,一些为先天,一些为后天呢? 不能。和蛋糕一样,个体性状是由各种成分混合在一起“烘培”出来的。你无法逆转这个“烘培”的过程。你只能把蛋糕吃了,将其消化分解之。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:30:00 +0800 CST  
在现在的大学课堂里,在座的每三个人里头有两个会最终死于基因导致的疾病。这并不是因为环境污染或者转基因,而是因为现代人的寿命大幅提高了。举个例子,在莎士比亚时代的英国,三个人里头只有一个能活到21岁。在达尔文时代的英国,两个人里头只有能一个活到21岁。10年前呢?这个比例是98.9%。现在的英国,这个比例大概为99.1%。 很多的现代“杀手”:癌症,糖尿病和心血管疾病都具备很强的先天性,但这个所谓的“先天性”并没有常人想象中那么直观。


Francis Galton是19世纪末欧洲人种学和优生学的奠基者(他也是达尔文的一个远房表弟),优生学这个词儿就是他发明的。他对于“龙生龙,凤生凤”现象的解释为:一切都是由基因决定的。所以他也有现在网络上的不少渣男一样的忧虑:像他这样优秀的基因,却不能和妹子生一大票孩子,会导致人类的衰退与灭亡。


虽然Francis著作等身,其学术成就,以及对后世的影响是我等学渣远远不及的。我依然能肯定他的渣男身份。因为他把另一个渣男的爱好作为一个严肃的研究课题:依据漂亮程度,给妹子打分。(漂亮与否也是基因是否优秀的重要标准。)他的学术结论为:伦敦富人区的妹子平均得分最高,最丑的妹子自然是穷窟里头的。


优生学在20世纪造成了很多悲剧,对现世依旧有不良影响。比Francis出名得多,也优秀得多的远房表哥达尔文曾说过:无知者往往更无畏。(原话为:“Ignorance more frequently breeds confidence than does knowledge”——无知往往能比知识滋生出更多的信念来。)


Francis就是一个很无知,但很自信的人。上个世纪三十年代的优生学运动就是一个无知且自信的典型。当十年前我们完成人类基因组测序时,当时的英国首相布莱尔也很自信地宣布“这将改变世界”时,他也无知得很。现在基因学并没有,也并不具备任何能力更改人类的社会结构。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:32:00 +0800 CST  
依旧,我们每天都看到“科学家发现了某某基因”的报道。网上随便一搜就能搜出38000个条目。鉴于人类基因一共就23000个,这些结果可谓不少了。(不过你知道吗,番茄有26000个基因,这是否意味着番茄的基因潜力大于人类?)根据这些最新研究,从感官记忆,胆大胆小,到是否虔诚,喜欢咸豆浆还是甜豆浆...都是由基因决定的。


真相并没有这么简单。


孟德尔为基因学奠基,证明有一些性状是可遗传的。比如查尔斯王子(现任英女王她儿子)的招风耳朵就是从他爷爷那里遗传的。但是威廉王子的耳朵就一定招风么?所谓的王室血统是可遗传的么?很显然有很多东西,比如王室血统,社会财富,以及一个人的母语为何,都是不可遗传的。不然我们老祖宗也不会有“王侯将相”“富不过三代”这类说法了。


而那些由基因决定的性状,依旧会受到环境的影响。举个例子:达尔文观察到凡是双眼为蓝的猫都是聋的。说明耳聋这个性状为基因所决定且与蓝眼有关。我们现在知道这是一个与制造体色素(melanin)有关的变异。体色素不仅会决定我们的肤色与发色,也会在我们的其他细胞/组织/器官体现一些功能。所以在猫身上才会有蓝眼与耳聋这样的关联性。而因为体色素的制造过程是一个化学反应,所以和所有的化学反应一样,它会受到温度的影响。当需要培养一窝深色的暹罗猫时(一种鼻子耳朵尾巴蛋蛋都为深色的品种)时,你可以花上几代的时间,不停地选择培育深色的品种;也可以简单地把剃了毛的暹罗猫放在一个较冷的房间里冻一下。因为暹罗猫的色素细胞只能在低温条件下囤积,所以只有它身上体温最低的部分(鼻子耳朵尾巴蛋蛋)才为深色。




维基上面展示的暹罗猫


总之,我们无法真正仔细区分先天与后天的影响。打个比方,如果把个体当成一个蛋糕,我们是否将其具有的全部性状切成不同的部分,一些为先天,一些为后天呢? 不能。和蛋糕一样,个体性状是由各种成分混合在一起“烘培”出来的。你无法逆转这个“烘培”的过程。你只能把蛋糕吃了,将其消化分解之。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:35:00 +0800 CST  
人身上也具备暹罗猫这样的例子(基因加环境决定性状)。比如一个叫做ACE的酶的变异(Angiotensin-Converting Enzyme)。50%的人的ACE基因一长一短。长的那个是因为在内含子16上多了一个287bp的部分。(the insertion/deletion (I/D) polymorphism of a 287-bp Alu element in intron 16 of the ACE gene)25%的人的ACE的基因为两长,剩下的25%为两短。鉴于ACE基因会参与一个很重要的性状:你身体对氧气的摄入,你的ACE的长短会在极端情况下(比如车祸)决定你的三长两短: ACE两长的个体可以更好地忍受缺氧导致的压力。所以个体的基因情况有时候可以帮助大夫制定更理性的急救方案。


那么ACE两短的人,其“体质”是否就“弱”呢?某种意义上是这样,拿做俯卧撑为例子,我们都知道越是年轻力壮就能做得越多;练习得越多,做的也越多。ACE两长的同学比ACE两短的同学有更大的提升空间。但某种意义上又并非如此,因为ACE两短的人依旧可以身体倍儿棒,(在登山属于玩命而不是玩钱的时代)攀登珠峰——只不过他需要背一个氧气瓶。(那些不需要吸氧而登上的,多半都是ACE两长的。)


而如果一个人想要达到运动员级别的体质,就必须需要后天的训练。 Mo Farah是英国的长跑运动员,在奥运夺金。他是一个索马里移民(不出意外)。很多人不知道他有一个孪生兄弟留在了索马里。据Mo Farah回忆当年他们俩跑步比赛总是不相上下。但现在一个是奥运冠军,一个搞汽车维修,长跑比赛谁快谁慢没有任何悬念了——Mo Farah的成功并不完全由基因决定,如果不被选拔走上职业竞技的道路,他也就普通体质而已。




Mo Farah和他兄弟,来自于太阳报网站。


如果你不需要参加集训天天做俯卧撑;也不需要成为某种类型专业运动员,那么ACE基因如何不会给你任何性状上的优势。等以后全部都换AI驾车了,出重大车祸的可能也会远远降低,那么你更加没可能需要依赖你的ACE基因在极端情况下提供生存优势了。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:42:00 +0800 CST  
回到蛋糕这个类比上,对于个体的性状而言,只有非常极端的情况下,先天因素(基因)会有很大的影响。大部分情况,比如智力这类指标,都无法仔细区分出先天/后天影响的部分。由于生米已经成了熟饭,你无法(用科学)将其还原到原材料的状态。如果将蛋糕分解消化,你只能分析到一些更基本的成分:构成的蛋糕的,不过是一些糖,蛋白和氨基酸罢了。


肥胖以及二型糖尿病也是一个先天/后天因素的好例子。现在肥胖不仅是发达国家的问题,也是发展中国家的问题。三个世纪80年代的美国,肥胖比例只有10%,现在达到了接近30%的可怕程度。而在发达国家还出现了“富人比穷人瘦”这样奇怪的现象。一个很简单的估测二型糖尿病风险的指标,是腰围。40英寸腰围的男人患二型糖尿病的概率是32英寸腰围的16倍。一个37英寸腰围的女人的概率是29英寸的35倍。在这里环境是一个很显然的因素。高糖的食物越来越便宜:可口可乐的价格低于碳酸水的价格;一个典型肥胖的家庭会有肥胖的父母,肥胖的子女,甚至肥胖的宠物。鉴于人并不和宠物(猫狗金鱼)共享啥家族基因,我们可以认定有一些肥胖问题来自于非遗传性的环境因素。


但是的确存在可遗传的肥胖问题。15年前,我们就在小鼠身上验证了这样的基因。比如当一个人无法制造一种特定的荷尔蒙leptin的时候,就会出现肥胖问题。因为这种荷尔蒙是负责诱发饱腹感的。(当我们肚子饿的时候,由另一个荷尔蒙:胰岛素诱发肚饿感。)Leptin缺陷的人/小鼠,永远处于饥饿状态。当然这有个前提:你得有吃不完的食物。(这也是为啥没多少古人得二型糖尿病。不是因为现代人体质差/现在有环境污染/转基因,而是因为搁过去就算有致病的基因型,也没有致病的饮食环境。)




Leptin缺陷小鼠和普通小鼠对比 R.L. Leibel (2008) Int. J. Obes. 32, S98.


缺乏Leptin并不是导致肥胖的唯一先天因素。我们在小鼠身上还发现了另一个变异(FTO)会导致脚趾融合。而在人身上(大约30%的人口),这样的变异会导致人的胃口比其他人要好。(我们知道这个变异会影响胃口,是因为我们知道这个变异表达在脑部。它不影响消化系统,它不影响免疫系统,它只影响脑。)所以大约有30%的人口需要注意一下控制自己的食量。正因为有这样的基因存在,在合适的环境下(便宜的食物,大量的糖),会导致肥胖症如同瘟疫一样爆发。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:51:00 +0800 CST  
回到Francis Galton的事迹上来。 他还有一个理论,认为“老鼠的孩子会打洞”。于是他试图通过分析罪犯的照片,建立一个发现先天的犯罪基因的方法。Francis同学后来承认自己的这个理论并不成立。(说明他具备学人的基本素质,其品格甚至超越了现在的很多学人。) 现在随着基因学的发展,有更多的人企图重新发现犯罪基因。除了犯罪基因,还有人声称能发现你的音乐基因/数学基因...各种天赋基因。


除了基因测序,我们还有了fMRI。 我们希望可以通过扫描人的大脑的方法扫描出个人的想法,爱好,性格... 到目前为止我们没有发展出任何靠谱的测量系统。


那什么是我们知道的?


1.我们知道当一个人突然面对恐惧/威胁时,他的杏仁体会在fMRI下突然被“点亮”;
2.我们还知道有一个酶MAOA(monoamine oxidase A)的指标和杏仁体的这个“点亮”程度相关。而MAOA指数低的人在特定情况下会出现暴力倾向。《科学》杂志发表过一篇文章介绍荷兰的一家子属于完全缺乏MAOA酶,而他们家的儿子个个都是罪犯。于是在美国一个死刑犯企图用这一点来为自己辩护:是我的DNA造成了我在持枪抢劫的过程中枪杀了5人(在没有遇到反抗的情况下)。


那么可不可以说MAOA是一个犯罪基因?不,MAOA指数低的人依旧可以成为合法公民,社会栋梁,大学教授。事实上这位教授就是个MAOA指数低的人。他唯一一次意识到自己差点出问题的情况,是他在美国被人背后拍砖/背刺时(被打劫)。结果他进入狂战士模式:一拳打破了一个劫匪的鼻梁骨(同时自己的手指骨折),依旧对歹人穷追不舍。而且如果当时他有菜刀在手,绝对是砍死你没商量的。(话说他多半是个ACE两短体质。但没有问题,有MAOA补完)


所以你看,MAOA指数低并不是一个基因缺陷,只是在某些特定的环境下会出现一个特定的麻烦,过度暴力什么的。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:53:00 +0800 CST  
睾丸激素也是个和犯罪密切相关的指标。每个人都有睾丸激素,所以有些时候女人也会长胡子。有些男人为了超发达的肌肉就给自己额外注射一些。 这样的行为会大幅减短寿命:因为死于车祸,斗殴,凶杀,被凶杀,自杀的概率都会大幅增加。由于男性的睾丸激素水准高于女性,所以男性的平均寿命(0到80岁)一直低于女性。一个4岁男孩的死亡率是同龄女孩的2倍。一个男人被雷击的概率是女人的3倍。这不是因为男人有一个“被雷击基因”,而是男人在睾丸激素的驱使下更容易做一些危险的事儿:比如在雨天爬山打高尔夫球什么的。因为睾丸激素会压制免疫系统,男人也更被感染/染上寄生虫。(同理女人免疫系统不受压制更容易出现自免疫疾病。怀孕的女人因为免疫系统被压制了,自免疫症状就能有所好转。)


全球范围的统计结果显示,男性犯谋杀罪的可能性是女性的10倍。而谋杀案的高发年龄是25岁,一个男人开始好逑淑女的阶段。从这个角度来看,也许谋杀/暴力基因每个人都有,男人更多一些。而在恰当的环境下,每个城市或者某个国家的谋杀率会远远高于其他城市/国家。比如底特律是谋杀率是英国的40倍。原因我们都知道。


所以究竟能否区分谋杀的先天/后天因素?不能。
但是我们可以断言如果一个人生活在社会经济水准不高的环境里,成为罪犯的比例可以大为提高。所以洪都拉斯的谋杀案数量大大超越新加坡。
就好比不管你原料混合得如何,如果烤箱的温度设定错了,一定会把蛋糕烤歪的。

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:58:00 +0800 CST  
结语:就搬运这么多了,只要不用于商业用途,可以转载。
有兴趣的可以去网站看原文:
gresham.ac.uk/lectures-and-events/nature-nurture-or-neither-the-view-from-the-genes

楼主 xxl4457  发布于 2018-01-18 12:59:00 +0800 CST  

楼主:xxl4457

字数:5214

发表时间:2018-01-18 20:30:00 +0800 CST

更新时间:2019-10-31 22:49:16 +0800 CST

评论数:22条评论

帖子来源:百度贴吧  访问原帖

 

热门帖子

随机列表

大家在看