来源 Nature 等

编译 七君

每个人的 DNA 里有30亿对碱基，而人与人之间99.5%的 DNA 碱基是一样的，只有0.15亿对碱基有差别。可是，这小小的0.5%，为什么会让人和人如此不同？

先天和后天的问题，一直是学术界争论的焦点。1989年，发现了 DNA 双螺旋结构的科学家之一詹姆斯·沃森曾说：“我们曾以为人类的命运写在星辰里。现在我们知道，我们的命运在基因里。”

你这一辈子会庸庸碌碌，还是卓有成就，是基因决定的吗？还是后天环境决定的？虽然很多人都认为先天后天都有影响，但是关于谁的作用更大，大家莫衷一是。

不过，在研究了基因和行为之间的关系近50年后，行为遗传学的领军人物之一、英国科学院院士、伦敦国王学院的遗传行为学家 Robert Plomin 站到了基因这边。

Robert Plomin

在2018年11月由麻省理工学院出版社出版的《Blueprint: How DNA Makes Us Who We Are》一书中，Plomin 将他50年的研究心得进行了梳理和总结。

此书开门见山地点明了 Plomin 的核心思想：DNA “可以从你出生那天开始预测你的未来，它完全可信、毫无偏向。”Plomin认为，人与人之间的行为和个性差异的50%可由遗传解释。

Plomin 在书中写道：“DNA 并不是最重要的因素，但是它比其他所有因素加起来更重要。…好的家长会生出好的孩子，因为他们的基因好”，“基因是人生最大的系统性推动力。”

Plomin 这么说，凭借的是多年自己的以及他人的遗传学研究发现。可是基因是否决定了一切，许多科学家并不同意 Plomin 的看法。

Plomin 因为其双生子纵向研究——对双胞胎的长期观察而享誉学术界。双生子研究一般研究的是某个特质，比如身高在同卵双胞胎之间和异卵双胞胎之间的差异。

前NASA宇航员，双生子 Mark 和 Scott Kelly 兄弟

比如，同卵双胞胎的身高的相关系数接近1（若身高完全一样，则相关系数为1；完全无关，则为0），异卵双胞胎之间的相关系数为0.5，因此研究者可以推断，身高是高度可遗传的特质。

但是智力的遗传率（遗传率指的是，一个性状，如智力在群体中有多大比例的变异是遗传因素决定的）却并不如身高那样板上钉钉。

同卵双胞胎智力的相关系数大概是0.75，异卵双胞胎的是0.5不到，这意味着智力虽然也可遗传，但是遗传率并不如身高一样强。

仅仅停留在遗传率上并不能让研究者满足。Plomin 的前辈一直试图寻找影响智力的单个基因。

比如在1906-1918年，教育学家和优生学家 Henry Goddard 就主导了一系列关于低智力、学习障碍和“单个孟德尔隐性遗传基因”的研究。Goddard 始终相信，单个基因能够决定智力。

可是在一百年不到的时间里，学术界已经没有人会相信单个基因能主导学习障碍或是智力了。复杂的生物性状受到多个基因的影响，多基因遗传评分（Polygenic Score）就是在这样的共识下出现的。

多基因遗传评分是包括 Plomin 在内的许多生物学研究者采用的生物信息学工具。1996年开始的全基因组关联分析（GWAS，在人类或动植物全基因组中寻找变异序列的方法）由于新生统计学工具——多基因遗传评分的出现而获得了更大的预测效力。

多基因遗传评分研究会找出和某个要研究的特质（如智力）相关的 DNA 上的单核苷酸多态性（SNP）。SNP 一般指的是单碱基（ATGC）的人际差别。接着，多基因遗传评分根据相关 SNP 的影响加权后相加，得到一个评分。

有了多基因遗传评分，复杂的生物特质，比如行为就能得到进一步的遗传学解释。Plomin 曾说，这是遗传行为学家一直想要的做的事。研究生物行为和遗传之间关系的行为遗传学也是利用多基因遗传评分发展壮大起来的。

目前，在行为遗传学领域，利用多基因遗传评分技术，科学家们找到了和 IQ （智商测试测的主要是g因素，也就是数学、空间推理、语言能力。双生子研究发现，基因可以解释人与人之间智力差别的一半。）有关的近千个基因。

比如，2018年，荷兰科学家主导的一项对26万人的研究筛选出了1016个与智力有关的基因。该研究发表在《自然》（Nature）上。

不过，这一千个基因里没有谁具有突出的贡献，它们各自的影响都十分微弱。但是把它们加起来，形成多基因风险评分，就有意义了。

又如，2018年，芝加哥大学的经济学家 Daniel Benjamin 和遗传学的同事研究了110万人的受教育时长和基因，结果发现受教育多年的人和受教育时间比较短的人之间的差异，可由 1271个 SNP 解释，而且这些 SNP 和神经发育有关。他们的研究发表在《自然遗传学》（Nature Genetics）上。

因为这些研究发现，在《Blueprint》中，Plomin 指出：“如果你知道一个人的 DNA，你就可以预测其学习成绩。”

在2018年发表于《自然综述：遗传学》（Nature Reviews Genetic）的一篇论文中，Plomin 和伦敦政经学院的研究者 Sophie von Stumm 又一次重复了这个让许多人感觉不适的观点：

未来家长将会用基因测试来预测儿童的心智能力，并进行相应的规划，因为智力的遗传率为50%，而其中的20%的基因组序列差异已经被破解。

可是，Plomin 和其他研究既然发现，遗传对人的个性和行为的贡献率为50%，剩下的50%难道不是环境的作用吗？环境为何对人没有影响呢？

比如，一项经典的研究发现，来自富裕家庭的儿童在3岁时听到的词语数量比贫困家庭的儿童多3千万个。这3千万单词数量的差距能够预测一个孩子在9岁时的成绩好坏。点我查看详细。

对此，Plomin 该如何解释？

2019年在接受《新科学家》采访时，Plomin 表示：行为遗传学领域的研究者也曾寻找环境影响因素的系统性来源，但是并没有找到具有稳定效应的环境因素。环境因素对你人生轨迹的作用，是捉摸不定的。

比如，他们曾经研究过伙伴或者其他同龄人的影响，但是发现伙伴和同龄人对一个人的身心并没有清晰的、一贯的作用。

没找到就等于没有作用吗？这个答案并不能令人满意。但他接着解释道，剩下的50%的环境因素并不完全独立于遗传，它们也和你父母赋予你的基因有关。