肯尼思·韋斯 安妮·布坎南

DNA 是我們這個時代的比喻，它傳達了一個強有力的理念，即我們的性狀可以科學地還原為明確的決定性的代碼。我們隨處都能聽到這種理念，比如賓利汽車公司的招工廣告里說“我們的DNA 里就有勤奮努力”，足球運動員大衛(wèi)·貝克漢姆說“英國人的DNA 里就有足球”，美國舊金山金門大橋收費員也說“我們的DNA 就鑲嵌在這座橋上”。

大家都知道，這種說法就是說說而已，實際上并不是那么回事。盡管我們能理解它的比喻意義，但這些說法仍然反映出我們的想法，影響著我們的觀念。即便是生物學家，他們同樣也是人，也常常通過比喻思維，把不屬于基因的特賦予基因。這些比喻之所以很有效，是因為我們的社會有一種根深蒂固的信念，以為基因是可以明確辨認的物質材料，這些材料解釋著我們各自的性質，讓這些性質成為我們與生俱來的一部分，從而可以得到預測。如果說氫原子和氧原子是組成水的原子，那么基因就是形成我們的原子。

這些說法無處不在。每個禮拜都有新鮮故事，告訴你有人發(fā)現(xiàn)了“決定”這個的基因，或者“決定”那個的基因。直接面向消費者的基因檢測和尋祖認宗的現(xiàn)代公司方興未艾，是因為人們相信自己的基因比家族史更能告訴我們更多關于祖先的信息；他們也想知道自己是否要遭受某種特定疾病的折磨，他們也相信這些細節(jié)被寫在自己的基因里。精子庫建議未來的父母應該考慮捐精者的業(yè)余愛好、語言能力、飲食癖好甚至學歷，好像這些都被寫在精子里面一樣。

但是，無論你怎么想或者怎樣做，認為一切歸于基因的觀念與我們對現(xiàn)實世界的觀察并不相符。事實上，從許多方面來看，將基因單純地理解為立竿見影、獨立成事的東西已經(jīng)過時。首先，我們現(xiàn)在已經(jīng)知道基因并不單槍匹馬地行動，大多數(shù)人總有一天都會得的病的復雜性狀是多種基因交互作用的結果，而且還受到環(huán)境因素的影響。預測疾病不只依賴對我們從祖先那里遺傳來的那套具體獨特的DNA 序列所形成的基因型的辨認，還應該預測我們未來的環(huán)境——吃什么、喝什么、呼吸什么樣的空氣、服用什么樣的藥等。這些預測無論是直接面向公司還是個人，無論多么“專業(yè)”都做不到。

因為環(huán)境各種各樣，而且每個基因組又很獨特，對一個性狀或一種疾病的多次研究得出的結果都會不同。直接為消費者提供的疾病風險估測本來就是一種概率，不是一成不變的。依據(jù)行為特點選擇捐精人也是同樣的道理，基因發(fā)揮的作用很可能被文化和環(huán)境因素所掩蓋，這里面包括捐精人成長時期的飲食習慣、能否上得起大學等。

說一個公司或者一個民族擁有自己的DNA 這種比喻，以及相信基因具有決定性影響的信念，是一種簡化了的因果關系，看上去誘人、聽起來舒服而已。它類似于用現(xiàn)代科學的“基因” 去替代宗教里的“靈魂”概念，具有極大的誤導作用。

當然，基因是真實存在的，因此能夠知道基因會告訴我們的任何關于自己的信息，這一點具有重要意義。如果根據(jù)你的基因圖告訴你，你有1 5%的心臟病患病率，這是一種冒險，或者說概率，并非確定無疑。概率跟誘因不是一回事，而且極難把握。例如，即便是在最簡單的情況下，比如說我們拋硬幣決定誰掏錢請客，雖然也可以說是我們的拇指造成了硬幣的翻轉，但是我們傾向于認為面或背向上的現(xiàn)實結果決定著“運氣”。

然而，運氣指的是什么呢？我們很容易理解拋硬幣這種問題，拋一次硬幣的結果可能是面和背各占一半的概率。這聽起來很簡單，但是如果拋很多很多次，然后預測具體結果呢？這就有點兒像根據(jù)一個人的基因型來預測他會不會得心臟病或糖尿病等生死攸關的疾病。我們的幾百種不同基因里有一組組獨特的變量，它們都分別影響著疾病的概率。那么它們會分別產(chǎn)生怎樣的影響？是“患病”還是“健康”？這是不是個現(xiàn)實問題呢？

疾病預測與拋硬幣不同，它取決于了解、假設或猜測與每個基因變量相關的潛在危險，基因不同，危險不同，不像硬幣的正反面那么簡單（如果硬幣是公平的，它總要帶來同樣的危險）。如果是要理解從一個人的基因能預測到什么以及隨后會有什么重大的生命抉擇，那會是怎樣的概率呢？一枚偏向正面的硬幣也能拋出反面的結果，而對一個人，即使他通過遺傳得到某種具有患糖尿病風險的基因型，他也未必會得這種病。而且即便我們認

為風險評估很可靠，但人們很容易把風險看得過于嚴重。假如某種疾病在一般人群中的風險是2%， 我們的最佳猜測是你的基因型會將其風險增大至2 5%，但現(xiàn)實中，這個風險通常是2.5%。

基因對風險的助長一定有多個重要的方面，可如果是這樣，那么在我們試圖尋找它們時，它們?yōu)槭裁磿聆狋~那般狡猾呢？

到目前為止，我們只考慮了純粹的物理性狀。那么，基因在非物理性狀方面扮演什么角色呢？比如說行為，甚至包括意識和自由意志之類的終極問題。在這種情況下，用“基因”比喻式地替代“靈魂”會有不同的意義。我們的感情、思想和行為有多少成分在孕育我們的那一刻起已被確定，而且在原理上可以像電腦程序一樣從我們的基因組中讀?。?/p>

我們擁有自由意志的程度是我們?nèi)绾慰创约旱囊粋€重要方面。對許多宗教來說，這關乎我們是否可以為自己的道德行為負責。科學的觀點大致上是這樣的：我們生活在一個完全物質的世界，這個物質世界由物、能和聯(lián)系它們的力構成。既然基因是生命的基礎因素，那么我們似乎可以無法避免地得出：如果我們有足夠的知識，就能預測自己的一切，包括健康、行為和思想。另一種選擇似乎就是神秘主義，討論關于我們無法預測而又影響“我們是誰”這個問題的非物質性的東西。但是如果基因預測那么不可靠而且那么復雜，我們怎么會糾結于基因決定論？而且關于物理性狀和自由意志的這種難以捉摸的觀念，能向我們說明什么呢？

今天的基因比喻由兩條1 9世紀的主線組成。1 8 5 8年，艾爾弗雷德·華萊士和查爾斯·達爾文提出一個理解生命的驚人的新框架，這個新框架在一定程度上是完全的唯物主義，它脫離了神秘主義。他們說，生命的多樣性是因共同祖先進化趨異的歷史進程所致，按照這種觀點，現(xiàn)在的性狀和功能都是自然選擇的結果。達爾文和華萊士是在牛頓時代提出自己的理論，當時科學的目標是按照“自然的法則”理解存在。達爾文認為，自然選擇就像重力一樣，是無情競爭的世界里的一種無處不在的確定性動力，他于1 8 5 9年發(fā)表的《物種起源》就表達了這一觀點。進化決定論是基因比喻的第一根線。自然選擇只保留從成功的生物體中繼承的成分。第二根線來自與達爾文同時代的學者格雷戈爾· 孟德爾。了理解遺傳的性質，孟德爾對豌豆進行了研究，他的發(fā)現(xiàn)與牛頓時代的世界觀完全合拍。如果自然選擇像重力那樣屬于自然法則，那么有了孟德爾的遺傳定律，就能辨認生物學上

因果關系的基本構建模塊。孟德爾挑選了他認為的純育的具體性狀，識別出一種遺傳模式，為科學史上的研究設計提供了最強有力的工具。此后的基因研究最終促成了對DNA 性質的認識、DNA 中的基因位置與結構，以及對如何為蛋白質指定密碼的理解。但是，同樣是孟德爾思想，把我們束縛在了基因決定論的概念中，把基因和性狀本身都看作離散包裝的基因，這表明豌豆籽已經(jīng)包含小豌豆，或者說人的受精卵里已經(jīng)有一個小人兒。這是一種基因迷信。

孟德爾證明遺傳跟拋硬幣有著同類概率。每個母體都攜帶著每個基因的兩個副本，并將其中之一隨機傳給后代。但是，某種隨機遺傳的副本一旦得到繼承，它對后代的影響則會遵循因果決定性原則，產(chǎn)生的豌豆非綠即黃，或起皺紋，或很光滑。

在相當多的情況下，基因似乎具有確定性，就像孟德爾的豌豆那樣。幾百種已知的疾病似乎都是由于基因的一個或數(shù)個變化對主要通路中的基因造成嚴重的擾亂或破壞所致，例如囊腫性纖維化、肌肉萎縮癥以及神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ鏡 e t t綜合征或家族黑蒙性白癡）等。但是，一般說來，這些“孟德爾氏”疾病屬于生命早期出現(xiàn)的罕見性狀，與后期的生活方式無關。醫(yī)學遺傳學上已經(jīng)成功地找到了這個“順手而得的果子”，卻沒有給我們指出一條讓我們收獲其余果實的途徑。

這并非想試試就能得到的。為了尋找“導致”肥胖癥、心臟病、2型糖尿病、中風、高血壓、癌癥、哮喘等千千萬萬種疾病的基因，我們已經(jīng)花費了幾十億美元，但是重大的成果仍寥寥無幾。這個打擊是很大的，因為對包括多數(shù)疾病的大多數(shù)性狀來說，其患者的家族成員有相同性狀或疾病的風險會增加，從途徑來看也不能完全歸咎于共處的環(huán)境。這就表明基因一定在某些重要的方面助長了風險，因此DNA 比喻被強化。但如果是這樣，當我們尋找的時候，它們怎么會像鰻魚那般狡猾呢？理由是，遺傳上的因果關系結構無論是基因的遺傳還是其效果都具有或然性。

上學的時候，老師教給我們的標準“科學方法”是先陳述、然后檢驗某種具體的假說，比如說，低密度脂蛋白受體基因（影響膽固醇水平）里的突變會導致心臟病。然而，針對這類假說的大多數(shù)研究沒有得到任何結果。2 0 0 3年，隨著人類基因工程組計劃完成之后啟動的大規(guī)模DNA 測序技術的日益成熟，人們普遍拋棄了基于標準假說的遺傳學，代之而起的是所謂的“無假說”基因組學。為了與D N A 比喻保持一致，基因組方法的理念是：假定基因必定造成某種特定性狀；從整個基因組中找到有此性狀的個體，以期在全面了解整個基因組變化的前提下，迅速消除那些令大多數(shù)人衰弱或者置很多人于死地的疾病。

搜索致病基因的基因組研究規(guī)模越來越大，代價也越來越昂貴，但是至今還沒有與之相稱的重大研究成果。據(jù)估計，基因從整體上影響著某些性狀或疾病，但大多數(shù)仍然沒有被識別出來，找到的是“多基因”病因，即基因組的許多不同部分各自發(fā)揮細微的影響。

每個基因變異都是非常微弱的“拋硬幣”，其概率并不穩(wěn)定，而且每個人所拋的都是一組不同的硬幣。

一個經(jīng)過認真研究的典型案例就是克隆氏癥，這是一種家族性腸道炎癥，因此似乎具有重大的遺傳成分。然而，倫敦大學學院的希瑟· 艾爾丁及其同事的最新研究（刊登于《美國人類遺傳學學報》） 估計，與此疾病關聯(lián)的基因數(shù)大約有2 0 0個，大多數(shù)影響都比較小，只是此病遺傳背景的一小部分。把它再次比作拋硬幣的話，每個“致病”基因的變異都以某種概率影響著致病風險，通常極其微小，遠達不到一半，而且根本不能保證相同變異在不同攜帶者身上或者不同人口（無論男人還是女人，或者不同年齡）中產(chǎn)生相同的風險，就好像每枚硬幣都不斷地變化著面或背的出現(xiàn)概率。因此，這類“個性化基因組醫(yī)學”的預測能力通常都極其微弱，如同預測幾百枚各不相同的硬幣被拋之后會得出怎樣的結果一樣困難。因此，截至目前，除了一些幸運的特例，所有這些遺傳研究的臨床或治療幾乎沒有多大價值。

正常性狀所面臨的情況也相似。身高是很容易度量的一個顯著的家族性狀，有關這方面的研究已經(jīng)開展了許多，在大約7 0 0個案例中總共找到4 0 0多個參與的遺傳區(qū)域，但是沒有1例能夠發(fā)現(xiàn)較大的效應。事實上，截至目前，只有2 0 1 0年1 0月的《自然》雜志上刊登的英國?？巳卮髮W的一項研究中，大約1 0%的身高變異得到了解釋。當然，肯定還能找到更多的導致變異的基因。此外，諸如飲食或疾病之類的環(huán)境因素也會導致變異。

身高和克隆氏癥只是眾多同類案例中的兩種情況而已。在對行為特征和精神病學性狀的研究中，科學家發(fā)現(xiàn)同樣難以捉摸，即便是對諸如酵母菌、昆蟲和植物等截然不同的物種的同類研究，其情況也相仿，記錄下來的只是自然界中的生硬現(xiàn)實。對仍然試圖找到單的基因決定論的人來說，這個事實是多么不受歡迎，多個基因影響著（恐怕不能再使用“導致”這個字眼）復雜的性狀，各個基因的效應非常微小而且變化極其無常。而且，致病風險通常有一個強有力的、占主導地位的環(huán)境成分在里面，雖然遺傳學家并未認真對待此因素，但這些環(huán)境因素本身極其復雜又難以捉摸，甚至難以辨別。

在所有這些里面，最重要的一個事實也許就是：眾多的基因共同促成某個性狀，其具體的一組變異因每一個個體而異。這是一種多對多的因果關系：一個人的身高、血壓、甘油三酯或膽固醇水平有許多個遺傳通道。同樣，一種遺傳型符合許多不同的性狀值，每一種遺傳變異都是概率不定的非常微弱的“拋硬幣”，每個人都在拋一組不同的硬幣。所以，即使我們辨認出某一個體的遺傳型，即使“個性化基因組醫(yī)學”有望準確地預測其效應，我們還是無法照例進行預測。

這使得DNA 比喻的另一個方面產(chǎn)生問題：盡管人們普遍把生命看作原始的達爾文式的無情競爭，只有適者才得以生存，但是從合作的角度看待生命會更好。我們這里說的合作并不意味著社會和情感的多樣化，而是指眾多因素產(chǎn)生一種性狀，無數(shù)基因和生活方式共同促成這種性狀。如果這些因素不能充分合作，該性狀一開始就不會被成功地植入胚胎。我們體內(nèi)的廣泛合作網(wǎng)——基因與基因、細胞器與細胞器、細胞與細胞、組織與組織等之間的合作——意味著除了罕見的災難性案例，產(chǎn)生作用的基因個體本身并不意味著毀滅或成功。如果毀滅會像罕見的、嚴重的遺傳突變所顯示的那樣有多種方式，那么成功則有著更多的途徑。

看待基因之間的合作的另一種方式是，進化提供了一種冗余，可以保護個體免受有害突變和過度嚴苛的自然選擇的威脅。如果每個基因本身不能單獨決定某種有用的性狀，那么這個生物體即使改變或失去那個基因，也常常能夠完好無損，因為其他有用的基因可以代替它。比如說，我們都知道，與嚴重的人類疾病明顯關聯(lián)的許多有名的變異，對其他物種來說卻屬于正常狀態(tài)。的確，整個基因組序列研究始終顯示，我們都有大量或者已經(jīng)無效或者嚴重變異的基因（其中包括突變后與某些疾病有關聯(lián)的基因），但是盡管如此，我們?nèi)匀唤】低旰谩?/p>

這一切看上去可能令人困惑：基因是分子，因此是生命的基本因素，其效應卻具有極大的或然性，非常難以捉摸或預測。正如我們試圖解釋過的那樣，雖然遺傳學及進化研究常常有非常技術的成分，這些問題實際上相當簡單。這是幸運的事，因為把生命和進化的原理理解為一組不確定性因素的有序集合，能夠讓我們更好地理解什么在我們的天性中是“固有的”，并且知道其原因。從這個角度來看，我們可以回到行為，尤其是自由意志這個令人著迷的話題。我們對生命的了解削弱了分子還原論的解釋力，也就是說，試圖利用遺傳變異來預測物理性狀和高水平現(xiàn)象——比如說解微積分或寫詩的能力。這些現(xiàn)象是魔法，不知從哪兒突然“出現(xiàn)”。對試圖理解生命復雜性的科學家來說，也許這是我們“不滿的冬天”（“不滿的冬天”出自莎士比亞劇作《理查德三世》的開篇對白，但是理查德三世獨白里的“不滿的冬天”是用莎士比亞的手寫出來的，而不是寫在他的基因組里）。

復雜的組織來自因素之間相互作用的網(wǎng)。事實上，自然發(fā)生的復雜性在生物學、生態(tài)學、人類學、體育，甚至自由意志等極其不同的環(huán)境中基本上呈現(xiàn)出相同的形式，提出相同的挑戰(zhàn)。

這里我們又遇到早先提及的難題：如果科學說這個世界完全是遵循因果自然規(guī)律的物質現(xiàn)象，就連“我們應該對自己的思想和行為負責”這樣的理念都會受到攻擊。個性？智力？犯罪？政治傾向？五花八門，應有盡有，甚至連我們的倫理決策原則也能從我們固有的遺傳基因組里預測到。然而，我們認為引發(fā)糖尿病或決定身高的因素極其復雜，而且我們的思想和行為似乎比這些物理性狀更加難以通過基因預測。這只是科學知識的一種臨時的限制，還是有著更加深奧的內(nèi)容？

也許正因為我們是進化了的生命有機體，所以不確定性令我們不安。

這不是個偶然的問題，因為它引發(fā)了古板的心身二元論觀念。二元論認為，不論心理與意識是什么，它們都會擺脫通常的物質約束。換句話說，我們之所以擁有自由意志，正是因為我們覺得自己有。自由意志存在于“我們要在道德上為自己的行為負責”這個假想的中心，這種假想反過來影響著社會和法律政策以及宗教觀念。顯而易見，如果個人只是他們基因的產(chǎn)物，那么他們就不用負責任?？墒?，他們怎能不是自己基因的產(chǎn)物呢？

這個問題的答案就存在于我們這里提供的對復雜因果的理解之中。我們沒有資格應對宗教上的道德責任問題，但是從科學的視角看，沒有所謂的心身二元論。思想可能很奇妙，但它實際上是包括基因在內(nèi)的分子作用的產(chǎn)物。然而，從根本上講，思想似乎無法從基因的層面得到預測，理由是：大腦及其活動是各種各樣不計其數(shù)的普通分子和細胞交互作用的結果，從基因的使用到神經(jīng)聯(lián)系的形成，從出生前延伸至我們一生的經(jīng)歷，它們都具有或然性。在發(fā)育階段，我們的大腦總體上程序化，但是每個個體的細節(jié)又是生活經(jīng)歷的結果，我們的個性行為是大腦回應我們獨特經(jīng)歷的結果。

行為跟其他大多數(shù)性狀相肯尼思·韋斯，賓夕法尼亞州州立大學人類學教授。安妮·布坎南，賓夕法尼亞州州立大學人類學系助理研究員。二人合著有《美人魚的傳說：生物形成中40 億年的合作》（2009 年出版）。同，無法從基因中明確地預測到，對此我們一點兒也不應該感到驚奇?；蛉徽撨@張大網(wǎng)充其量只能做這樣的微弱預測，就像我們對待物理性狀那樣。我們的心理活動感覺上似乎是自由的，其不可預測性證實了那種感覺，但原因是這里涉及的因果關系非常復雜，也就是說極具或然性，所以即使我們試圖計算所有的因素，仍然是無法預測的。從這個意義上講，為了所有實用目的，我們的確是自由的，不受約束的。

關于決定論、或然性、復雜因果，甚至還有它們對自由意志的暗示等，沒有一個是新問題，這一點是發(fā)人深省的。這些問題可以上溯到1 8世紀至1 9世紀，隨著概率和統(tǒng)計的發(fā)展，古典哲學家對上述問題展開過激烈的爭論，2 0世紀亞原子物理學的發(fā)現(xiàn)使其得到加強，多重因素概率論的現(xiàn)實意義和挑戰(zhàn)性也得到承認。比較新鮮的是，我們對這個問題從遺傳的角度進行了更好的闡釋。但是，從概念上講，對包括生命在內(nèi)的宇宙運作方式的那些令人深度迷惑的方方面面，我們的理解并沒有取得多大的進步。人類不喜歡沒有得到解釋的東西，我們需要預測能力帶來的舒適和安全感。也許因為人類是進化了的生命有機體，不確定性使我們感到不安。在當今的科技時代，我們對因果關系持一種實質性認識，這就是確定論的理念易于掌握的簡單表現(xiàn)方式。我們需要一切皆在掌握，面對無限世界里的無限生命，我們需要通過駕馭自然來緩解問題的能力，我們需要我們找到的原因簡單而真實。也許正因為如此，“基因是生命因果的原子”的比喻才那么容易被接受，而它的微妙之處又是那么容易被忽略。因為事物的或然性，除非像拋硬幣那樣，我們可以理解發(fā)生了什么，否則會感到極其不安。如果我們無法理解而且因與果是多對多的關系，我們根本無法輕松應對。然而，現(xiàn)實世界似乎正是如此。