基因不是你宿命

2021-06-30 18:16叶盛
科学Fans 2021年5期
关键词:决定论基因组测序

叶盛

“基因决定论”

其实,早在基因被发现之前,人类就已经通过对生活的观察,注意到了遗传的“强大力量”。所谓“龙生龙,凤生凤老鼠的孩子会打洞”,这样的民间谚语正是人们对遗传现象的朴素总结。古人都知晓要在婚配嫁娶时选择优秀的对象,以期让自己的后代更优秀。直到今天,人们闲谈时仍会热衷于某个孩子与其父母的相貌举止何其相似的话题。

20世纪初,当生物学家们发现遗传的物质基础是基因之后,立刻便有人笃信:基因决定了我们的一切,知道一个人的基因便可以知道这个人的未来。这也就是所谓的“基因决定论”。甚至在欧美一些国家还出现了“优生学”,研究如何通过人为干预来提高某一种族或某一国家人口的质量。然而这样的项目最终都以失败而告终,推行相关研究和政策的所谓“学者”也都被钉到了历史的耻辱柱上。

事实上,真正研究基因的科学家们早就知道,“基因决定论”是一个没有科学依据的错误理论。

进化生物学家理查德·道金斯对于这个问题就曾有过精彩的论述。道金斯广为人知的一部著作就是《自私的基因》——20世纪销量最高的一本科普图书,同时也是基因相关科学领域最优秀的科普读物之一。2016年,当这本书出版“40周年纪念版”时,道金斯第一次决定对该书内容做出增补,其中专门增加了一章来驳斥基因决定论。

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假如我们让一些男孩从小就只能玩娃娃,而让一些女孩从小就只能玩玩具枪,那么几年之后能否改变他们对玩具的偏好呢?一定有些孩子能被改变,而有些孩子不能被改变。我们知道性别是由基因决定的,也知道男孩和女孩对玩具的偏好,很多人便建立了两者之间的因果关系。但这种推理完全是依赖于经验,而不是科学,基因显然决定不了一个孩子对玩具的偏好。

环境的限制

那么,基因能决定什么呢?

道金斯那个时代的生物学家们会说:基因要与环境其同起作用,才能决定生物的性状。在这之中,环境往往起了重要的作用。

其实中国人早在两千多年前就已经知道了环境的重要性,否则也不会有“孟母三迁”的典故了。我们在今天的生活中仍在不自觉地重视着“环境”,比如“学区”和“择校”,以及孩子能否进入“优等班”“实验班”,甚至是孩子跟什么样的同学做同桌,这些统统都是家长们在意的环境因素。

如果说这样的“环境”太虚幻,我们不妨看看身高与环境。显然,身高与基因有某种联系。但是如果一个人在青少年时期的成长环境中总是吃不饱肚子,也不进行身体锻炼,那么无论他的父母有多么强大的“高个子基因”,他也很难长成一个高个子。这就是环境对基因功能的限制。

除了身高体重之外,人的更多性状是无法用数值来准确描述的,特别是人的行为。我们每个人的行为都是自己在成长过程中通过脑与环境刺激的不断交互作用而训练出来的结果。基因当然在这个过程中起了作用,比如我们形成某种记忆或掌握某种技能的速度,但质的改变往往是由环境决定的,比如你是否有机会在恰当的年纪接受到恰当的训练。

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在许多科幻作品中都曾谈及基因技术的滥用。比如《银冀杀手》中通过基因编辑生产的复制人;《千钧一发》中未来人对后代的基因筛选和调整;以及《金刚狼》《蜘蛛侠》《毒液》等影片中都出现了生命基因工程的内容。

复杂的调控

20世纪末,生命科学进入了分子生物学的时代。特别是得益于“人类基因组计划”的成功,科学家们对于基因的认知不再局限于一个虚无缥缈的概念,而是能够获得其准确的核酸序列信息。

在更多的情况下,基因编码生产出来的蛋白质仿佛是一台台分子机器,它们构成复杂的网络,行使着精巧的生理功能,让细胞乃至身体能够对外部环境变化做出适当的响应。基因是同一个基因,但环境不同,响应的结果也不同。

基因的问题还有更复杂的一面。半个多世纪以前,科学家们就发现基因的功能受到了复杂的调控,可以简单理解为仿佛装着“开关”一样。我们基因组中的大多数基因在我们生命的大多数时间里都被关闭了,或者用生物学术语来说是被“沉默”了。而研究这种开关调控机制的“表观遗传学”正成为生物学领域一个热门的新興方向。

用通俗的语言来说:你有某个基因,不等于这个基因就一定会在你身上起作用——只要它一直被关闭着,那就如同你根本没有这个基因一样。如果你明白这个道理,或许就能换一种视角来看待时下流行的个人基因组测序服务了。

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生物

人的有些属性确实是由基因来决定的。比如每个人在ABO血型系统中的血型,就是由单一的一个ABO血型基因来决定的,因此它完全遵循遗传法则的数学规律。你能说出人类还有哪些性状变化是由基因控制的吗?

“人类基因组计划”推动了基因组测序的廉价化,也催生了《窥探》这样的故事。但是当你拿着基因组测序报告,以自己有某个基因为理由,推测自己一定会患上某种疾病时,你不过是重新落入了改头换面之后的“基因决定论”陷阱而已。所以,不要拿基因来当借口了,更不应该让基因成为自己的桎梏。生命科学的研究告诉我们:基因,从来都不是一个人的宿命!

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