1990年,人类基因组计划正式启动,2003年宣告完成。不过,当年这部被称作“生命天书”的图谱其实缺了好几页:染色体上一些高度重复的区域,以当时的技术根本读不准。
2022年,“端粒到端粒”(T2T)联盟公布了除Y染色体外几乎没有缺口的人类基因组序列;2023年,Y染色体的完整序列也被补齐。人类终于把自己的基因组从头到尾读了一遍。
早在这项计划酝酿和立项之初,就有人担心,人类DNA就像一个潘多拉魔盒,一旦打开,基因操纵、基因歧视都可能随之而来。如今这个魔盒确实被打开了。
那么,读懂了基因,是不是就等于看清了一个人的命运?要回答这个问题,先得弄明白:基因到底能对人产生多大的影响。
如果把人类看作一种复杂的生命体,基因组就是这个生命体最底层的“源代码”。人们对基因组的长期研究,积累了许多出人意料的认识,《基因组:人类自传》一书就介绍了不少。
比如书中提到,这串源代码里真正有用的部分只占约3%,其余97%是一大堆让人摸不着头脑的东西。有一个片段看起来几乎没有用处,却被复制了上百万次;整个基因组中,有14.6%都是这类“垃圾”。
需要说明的是,这类片段过去常被视为无用,但后来的研究发现,相当一部分非编码序列参与调控基因何时、何处开启或关闭,“垃圾”这个说法并不完全准确。更出人意料的是,人类基因组里还有几千种病毒的基因,占比高达1.3%。
病毒的遗传物质能留在人类基因组里,说明我们的“源代码”并不纯粹是人类自己写出来的,其中也夹着外来者留下的痕迹。所以,如果有人觉得把猿猴当祖先有点伤自尊,或许还可以考虑认病毒做祖先。
这本书里还有不少颠覆常识的科学知识,其中最有意思的,可能是两个问题:基因会对人产生哪些影响?基因能不能决定我们的命运?
先看第一个问题。是男是女,单眼皮还是双眼皮,黄头发还是黑头发,这些和身体结构有关的特征都由基因决定,这一点大家比较容易接受。
但基因的作用不止于此,它还能直接影响人的行为。语言就是一个很好的例子。
表面上看,语言似乎完全靠后天学习:孩子在什么环境里长大,就会说什么话。但研究发现,词汇确实是后天学来的,语法却是刻在基因里的本能。
三四岁的孩子刚学会几个单词,就能一会儿说陈述句,一会儿说疑问句,在不同句式之间自然切换。如果把这些语法规则一条条写下来,会非常复杂,即使是成年人也很难完整讲清楚。
可三四岁的孩子并没有人系统教过,却能无师自通。这说明,掌握语法的能力并不完全来自后天训练,而是有先天基础。
反过来,一旦与语法相关的基因发生突变,就可能导致特定型语言障碍。这类患者智力正常,语言能力却会下降,因为他们很难理解语法规则,只能靠死记硬背。
普通人张口就能用对的语法,对他们来说却要一点点硬记。智力正常和语法困难同时出现,说明语法能力和一般智力并不是一回事,它在一定程度上受特定基因影响。
基因对行为的这些影响,推翻了不少传统的心理学和社会学结论。以离婚为例,传统观点认为,一个人会不会离婚,和他小时候的家庭环境关系密切。
但科学家研究双胞胎的离婚情况后发现,一个人是否离婚,一半受基因影响,另一半受各自的生活环境影响;而双胞胎从小共同生活的家庭环境,几乎不起作用。也就是说,人们一向看重的“原生家庭”,在这个问题上的作用远比想象中小。
关于犯罪行为和智商的研究,也得出了类似的结果。人们不得不承认,智商、犯罪、离婚、家暴等行为,都在一定程度上受基因影响。
这就引出了第二个问题:既然基因这么强大,它是不是已经替我们决定了命运?如果连离婚、犯罪都和基因有关,那一个人单身,是不是也早就注定了?
先别急着下结论,再看一个关于心脏病的例子。一般认为,心脏病主要和三个因素有关:饮食习惯、是否吸烟、血压高低。这当然有道理。
但有科学家研究了英国公务员的心脏病发病情况,发现了一个奇特的现象:职位越高,得心脏病的可能性越低;职位越低,可能性越高。在企业里做的调查也得到了类似的结果。
按照这个规律,一个不抽烟、不喝酒、血压正常的门卫大爷,得心脏病的概率反而比一个抽烟、喝酒、血压高的领导更高。这显然不是饮食、吸烟和血压这几个常见因素能解释的。
为什么心脏病会和职位高低有关?关键在压力。一个人的社会地位越低,就越要听从别人的命令,越难掌控自己的生活,压力也就越大。
压力和体内的一种激素有关,它叫皮质醇。压力越大,皮质醇越多。皮质醇又会影响人体的免疫系统和胆固醇水平,于是和心脏病挂上了钩。
整条因果链可以概括为:社会地位越低,压力越大;压力越大,体内皮质醇越多;皮质醇越多,就越容易得心脏病。在这个例子里,皮质醇、胆固醇等物质的产生和作用与基因直接相关,而一个人承受多大的压力,又取决于他所处的社会环境。
那么,心脏病到底是由谁主导的?是基因,还是环境?答案是:谁都不是。
基因可以产生激素,外界环境可以刺激基因;身体状态会影响心理,心理会影响我们的选择,而我们的选择又会反过来改变外部环境。所有因素都在相互作用,形成一个循环往复的网络。
基因、大脑、外部环境,没有哪一方能单独主导一切。整个系统错综复杂,任何一个环节受到扰动,都可能引发难以预料的后果。
因此,基因虽然会影响我们的行为,却无法消灭我们的自由意志。它确实在一定程度上影响着我们的身体、语言能力,乃至离婚、犯罪等行为倾向,但这种影响始终要和环境、心理、个人选择交织在一起才能起作用。
基因并没有给人生写好一份不可更改的剧本,它只是一个复杂系统中的一环。以上案例只是《基因组:人类自传》中的一小部分。
这本书还从历史、疾病、个性、智力等多个角度,介绍了基因科学中许多颠覆常识的发现。回到开头的问题:人类基因组测序达到100%,究竟意味着什么?
它意味着人类第一次拿到了一份完整的基因组读本,可以更清楚地看到这套“源代码”的每一个角落。但读全了代码,不等于读懂了人生。
语法本能、离婚倾向、心脏病风险,这些例子都说明,基因的作用是真实的,却始终要和环境、心理、个人选择共同起作用。
魔盒已经打开,里面放出来的不是一份写定的命运判决书,而是一个更复杂、也更值得认真对待的问题:人类要怎样理解和使用这些关于自己的知识。