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來源 Nature 等

編譯 七君

每個人的 DNA 里有30億對堿基，而人與人之間99.5%的 DNA 堿基是一樣的，只有0.15億對堿基有差別。可是，這小小的0.5%，為什么會讓人和人如此不同？

先天和后天的問題，一直是學術界爭論的焦點。1989年，發現了 DNA 雙螺旋結構的科學家之一詹姆斯·沃森曾說：“我們曾以為人類的命運寫在星辰里。現在我們知道，我們的命運在基因里。”

你這一輩子會庸庸碌碌，還是卓有成就，是基因決定的嗎？還是后天環境決定的？雖然很多人都認為先天后天都有影響，但是關于誰的作用更大，大家莫衷一是。

不過，在研究了基因和行為之間的關系近50年后，行為遺傳學的領軍人物之一、英國科學院院士、倫敦國王學院的遺傳行為學家 Robert Plomin 站到了基因這邊。

Robert Plomin

在2018年11月由麻省理工學院出版社出版的《Blueprint: How DNA Makes Us Who We Are》一書中，Plomin 將他50年的研究心得進行了梳理和總結。

此書開門見山地點明了 Plomin 的核心思想：DNA “可以從你出生那天開始預測你的未來，它完全可信、毫無偏向。”Plomin認為，人與人之間的行為和個性差異的50%可由遺傳解釋。

Plomin 在書中寫道：“DNA 并不是最重要的因素，但是它比其他所有因素加起來更重要。…好的家長會生出好的孩子，因為他們的基因好”，“基因是人生最大的系統性推動力。”

Plomin 這么說，憑借的是多年自己的以及他人的遺傳學研究發現。可是基因是否決定了一切，許多科學家并不同意 Plomin 的看法。

Plomin 因為其雙生子縱向研究——對雙胞胎的長期觀察而享譽學術界。雙生子研究一般研究的是某個特質，比如身高在同卵雙胞胎之間和異卵雙胞胎之間的差異。

前NASA宇航員，雙生子 Mark 和 Scott Kelly 兄弟

比如，同卵雙胞胎的身高的相關系數接近1（若身高完全一樣，則相關系數為1；完全無關，則為0），異卵雙胞胎之間的相關系數為0.5，因此研究者可以推斷，身高是高度可遺傳的特質。

但是智力的遺傳率（遺傳率指的是，一個性狀，如智力在群體中有多大比例的變異是遺傳因素決定的）卻并不如身高那樣板上釘釘。

同卵雙胞胎智力的相關系數大概是0.75，異卵雙胞胎的是0.5不到，這意味著智力雖然也可遺傳，但是遺傳率并不如身高一樣強。

僅僅停留在遺傳率上并不能讓研究者滿足。Plomin 的前輩一直試圖尋找影響智力的單個基因。

比如在1906-1918年，教育學家和優生學家 Henry Goddard 就主導了一系列關于低智力、學習障礙和“單個孟德爾隱性遺傳基因”的研究。Goddard 始終相信，單個基因能夠決定智力。

可是在一百年不到的時間里，學術界已經沒有人會相信單個基因能主導學習障礙或是智力了。復雜的生物性狀受到多個基因的影響，多基因遺傳評分（Polygenic Score）就是在這樣的共識下出現的。

多基因遺傳評分是包括 Plomin 在內的許多生物學研究者采用的生物信息學工具。1996年開始的全基因組關聯分析（GWAS，在人類或動植物全基因組中尋找變異序列的方法）由于新生統計學工具——多基因遺傳評分的出現而獲得了更大的預測效力。

多基因遺傳評分研究會找出和某個要研究的特質（如智力）相關的 DNA 上的單核苷酸多態性（SNP）。SNP 一般指的是單堿基（ATGC）的人際差別。接著，多基因遺傳評分根據相關 SNP 的影響加權后相加，得到一個評分。

有了多基因遺傳評分，復雜的生物特質，比如行為就能得到進一步的遺傳學解釋。Plomin 曾說，這是遺傳行為學家一直想要的做的事。研究生物行為和遺傳之間關系的行為遺傳學也是利用多基因遺傳評分發展壯大起來的。

目前，在行為遺傳學領域，利用多基因遺傳評分技術，科學家們找到了和 IQ （智商測試測的主要是g因素，也就是數學、空間推理、語言能力。雙生子研究發現，基因可以解釋人與人之間智力差別的一半。）有關的近千個基因。

比如，2018年，荷蘭科學家主導的一項對26萬人的研究篩選出了1016個與智力有關的基因。該研究發表在《自然》（Nature）上。

不過，這一千個基因里沒有誰具有突出的貢獻，它們各自的影響都十分微弱。但是把它們加起來，形成多基因風險評分，就有意義了。

又如，2018年，芝加哥大學的經濟學家 Daniel Benjamin 和遺傳學的同事研究了110萬人的受教育時長和基因，結果發現受教育多年的人和受教育時間比較短的人之間的差異，可由 1271個 SNP 解釋，而且這些 SNP 和神經發育有關。他們的研究發表在《自然遺傳學》（Nature Genetics）上。

因為這些研究發現，在《Blueprint》中，Plomin 指出：“如果你知道一個人的 DNA，你就可以預測其學習成績。”

在2018年發表于《自然綜述：遺傳學》（Nature Reviews Genetic）的一篇論文中，Plomin 和倫敦政經學院的研究者 Sophie von Stumm 又一次重復了這個讓許多人感覺不適的觀點：

未來家長將會用基因測試來預測兒童的心智能力，并進行相應的規劃，因為智力的遺傳率為50%，而其中的20%的基因組序列差異已經被破解。

可是，Plomin 和其他研究既然發現，遺傳對人的個性和行為的貢獻率為50%，剩下的50%難道不是環境的作用嗎？環境為何對人沒有影響呢？

比如，一項經典的研究發現，來自富裕家庭的兒童在3歲時聽到的詞語數量比貧困家庭的兒童多3千萬個。這3千萬單詞數量的差距能夠預測一個孩子在9歲時的成績好壞。點我查看詳細。

對此，Plomin 該如何解釋？

2019年在接受《新科學家》采訪時，Plomin 表示：行為遺傳學領域的研究者也曾尋找環境影響因素的系統性來源，但是并沒有找到具有穩定效應的環境因素。環境因素對你人生軌跡的作用，是捉摸不定的。

比如，他們曾經研究過伙伴或者其他同齡人的影響，但是發現伙伴和同齡人對一個人的身心并沒有清晰的、一貫的作用。

沒找到就等于沒有作用嗎？這個答案并不能令人滿意。但他接著解釋道，剩下的50%的環境因素并不完全獨立于遺傳，它們也和你父母賦予你的基因有關。