周伦 周伦

死磕大数据、智能硬件、基因检测、人工智能, 有趣有料,一切与科技有关

6月7号,高考第一天,在我的微信订阅的公众号里,不远不近的出现了如下两条推送:

「孩子,放松去考,不用紧张,别老想着必须考高分进名校,你看看你和菜头叔叔那熊样。」–槽边往事

「不要艳羡别人赚钱」–小道消息

对一般人而言,即使是在这个特殊的日子里,这两条消息看上去似乎也没啥特别的。 但是对于我而言,不巧的是,我前不久看到两篇有意思的报道:「74个基因位点与教育程度存在显著关联」,「有些基因位点与经济上的成功存在显著关联」。

同时看到这四条消息的时候,不知道你是不是跟我一样,在脑海中浮现一个词:「宿命论」。难道「龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞」是真的?一切在我们出生之前就已经决定了?这就是我们今天要说的话题:行为遗传学。

行为遗传学主要是研究遗传在人类和动物的行为中扮演的角色。这些行为包括但不限于,饮食、求偶、育儿、攻击、逃避以及学习与记忆等行为。这门学问的历史可以追溯到19世纪中期,达尔文(Charles Robert Darwin)的表弟高尔顿(Francis Galton)爵士是这门学问的最早启蒙者之一。但是,直到1960年,行为遗传学才获得学界的认可。近几年,随着大规模基因组测序技术的出现,科学家纷纷开始从基因的层面探究行为遗传学的秘密。

关于行为遗传学的背景就简单介绍到这里。我们还是回到「74个基因位点与教育程度存在显著关联」,「有些基因位点与经济上的成功存在显著关联」这两个问题上。

5月11日,由荷兰、美国、冰岛等国科学家组建的Social Science Genetic Association Consortium(SSGAC)研究团队,公布了他们对近30万欧洲人全基因组关联分析的结果,他们在顶级期刊《自然》上撰文宣布,他们找到了74个与人受教育程度存在显著相关性的基因突变位点(1)。

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为了找到这些基因突变位点,研究者首先从「千人基因组计划」中找到了约930万个基因突变位点,然后将这些位点与近30万人的受教育程度进行关联分析,经过复杂、精密地分析,最后确定了那74个与受教育程度有显著相关性的的基因突变位点。

为了验证结果的可靠性,研究团队又将这74个位点放到英国生物银行(UK Biobank,目前世界上最大的生物样本库)中做验证分析。结果在这个约11万人的独立样本库中,他们惊奇地发现,他们的实验结果重现了。在上述的74个位点中,那些在原始样本中出现在高学历群体的位点也出现在英国生物银行的高学历群体中,那些在原始样本中出现在低学历群体的位点也出现在英国生物银行的低学历群体中,仅有两个出现了意外。

学历竟然与遗传显著相关!!这个结论看上去多少让人有些伤心。别急,更让人心碎的还在后面。

实际上,上面的那个研究早在2011年就开始了,2013年SSGAC团队分析了约10万人的全基因组,发现了3个与受教育程度显著相关的基因突变位点(2),上面的研究是之前研究的一个补充。来自杜克大学医学院的Daniel Belsky博士很早就注意到SSGAC的研究成果。

D.Belsky

Daniel Belsky博士

Belsky博士认为获取学历上的成功与获取经济上的成功所需要的很多技能和能力是相同的,因此他就大胆的假设:导致二者成功的基因突变位点可能是一样的。

紧接着,Belsky博士分三步开展自己的研究。首先,分析与高学历相关的位点是不是跟中年经济成功(主要关注工作机会、薪资和信用评分)有关;接着,如果真有关系,他就要探究可能的原因;最后,他想找出是哪些心理特征在遗传和行为之间建立了联系。

在Belsky博士的研究中,他没有着力去确定哪些基因突变位点与经济上的成功相关性较大,而是采用了另一种更全面的评估手段,「多基因分数」。因为需要考量的基因突变位点数量众多,而且他们在人体内分布很不均匀,有些人携带的多,有些人少,Belsky博士通过对这些位点进行评分,最终计算出每个人的多基因分数,通过这个分数来评估个人在受教育程度和经济上的成功程度。

Belsky博士从他的研究得出了一些结论,例如,多基因分数的确可以用于评估受教育程度和个人经济能力;多基因分数较高的孩子多生活在富裕家庭;多基因分数较高的孩子比多基因分数较低的孩子更容易往社会上层流动;多基因分数较高的小孩学会阅读的时间更早,等等。六一儿童节那天,《心理科学》杂志刊登了Belsky博士的研究成果(3)。

单从SSGAC团队和Belsky博士的研究成果来看,人类的受教育程度和经济实力似乎已经写到基因里面去了。但是当接收媒体采访时,SSGAC团队和Belsky博士均表示,不能用他们的研究成果去预测个体的受教育程度和经济实力。

尽管当我们将许多基因变异结合在一起可以解释个体之间的差异,但是它的解释力其实是很小的。早在2013年,SSGAC团队就通过大规模研究发现,仅就受教育程度而言,环境的影响要远远大于遗传因素,如果非要有个比例的话,就目前最大规模研究而言,环境因素占80%左右,遗传因素占20%左右(2)。

另外从逻辑学的角度而言,通过大规模数据分析得出的结果,肯定不能直接用来预测个体的行为。这中间还有很多路需要走。

喜欢追求目的和意义的人总会不知趣的问一句,「科学家做这种研究到底有啥用?」

这个问题大概有现实版和迎合版两种答案。现实版是,「我们就是想研究研究基因与人类行为之间的关系。」迎合版是,「我们的研究可以给一些现象另一个考虑问题的角度,同时我们的研究还可以用于研究基因是如何影响人类认知能力的,甚至可能有助于理解为什么有些人会更早出现认知能力下降的问题。」

最后,我想提一下行为遗传学四大法则中的两个法则:所有的人类行为性状都是遗传的(4);一个典型的人类行为性状跟很多基因变异有关,单个基因变异对人类行为的解释力非常小(5)。

乐观点说,现在仅仅是开始,好戏应该还在后头。

参考资料

1.Okbay A, Beauchamp JP, Fontana MA, Lee JJ, Pers TH, et al. 2016. Genome-wide association study identifies 74 loci associated with educational attainment. Nature 533:539-42

2.Rietveld CA, Medland SE, Derringer J, Yang J, Esko T, et al. 2013. GWAS of 126,559 Individuals Identifies Genetic Variants Associated with Educational Attainment. Science 340:1467-71

3.Belsky DW, Moffitt TE, Corcoran DL, Domingue B, Harrington H, et al. 2016. The Genetics of Success: How Single-Nucleotide Polymorphisms Associated With Educational Attainment Relate to Life-Course Development. Psychological Science

4.Turkheimer E. 2000. Three Laws of Behavior Genetics and What They Mean. Current Directions in Psychological Science 9:160-4

5.Chabris CF, Lee JJ, Cesarini D, Benjamin DJ, Laibson DI. 2015. The Fourth Law of Behavior Genetics. Current Directions in Psychological Science 24:304-12

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