人的相貌是如何決定的

袁越

世界上有沒有兩個(gè)長(zhǎng)得完全一樣的人呢？截至目前，答案是否定的。即使是同卵雙胞胎，長(zhǎng)相也會(huì)有微小的差異，仔細(xì)看都能找出差別。

那么，人的相貌到底是如何決定的呢？一個(gè)簡(jiǎn)單的答案是：基因。從大的方面來(lái)看，這個(gè)道理很容易理解。同一個(gè)家庭的成員，或者同一個(gè)族群內(nèi)部的個(gè)體，因?yàn)榛蛳嗨?，往往有著相似的外貌，比如東亞人的單眼皮，或者非洲人的厚嘴唇等等。這些特征有著明顯的家族或者種群差異性，很容易分辨。

但是，從小的方面看，同一個(gè)族群的不同成員之間的相貌也有細(xì)微差別，比如鼻子的高低，眼睛的大小，以及五官之間的相對(duì)位置等等。這些細(xì)微變量以及它們的各種排列組合的總數(shù)是驚人的，否則很難解釋為什么全世界70億人當(dāng)中竟然找不出兩個(gè)長(zhǎng)得完全一樣的人。問(wèn)題在于，人類只有不到3萬(wàn)個(gè)基因，其中直接負(fù)責(zé)臉部結(jié)構(gòu)的基因更是少得可憐，它們當(dāng)中大部分還是和某些遺傳病有關(guān)的，比如唐氏綜合征患者特有的臉型。除此之外，負(fù)責(zé)健康人相貌的基因數(shù)量非常少，根本無(wú)法解釋為什么每個(gè)人都長(zhǎng)得不一樣。

所以說(shuō)，決定人類相貌的不僅是基因，而是整個(gè)基因組。

所謂基因組，指的是人類23對(duì)染色體上的所有DNA序列，基因只是其中負(fù)責(zé)編碼蛋白質(zhì)的DNA片段而已，它們的總長(zhǎng)度加起來(lái)只占人類基因組總長(zhǎng)度的2%。換句話說(shuō)，人類基因組當(dāng)中有98%的片段都不直接編碼任何蛋白質(zhì)，因此曾經(jīng)被科學(xué)家們稱之為“垃圾DNA”。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，它們并不都是沒用的垃圾，其中含有大量具備調(diào)控功能的DNA片段，這些片段就像電燈開關(guān)，負(fù)責(zé)啟動(dòng)和調(diào)整基因的功能。如今該領(lǐng)域已經(jīng)成為基因組研究的熱點(diǎn)，因?yàn)檫@些調(diào)控基因是很好的藥物靶點(diǎn)，也是解開很多生命之謎的關(guān)鍵所在。

美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家艾克索爾·維瑟爾博士就是其中之一。他和同事們利用小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，找出了決定人類相貌的原因，論文發(fā)表在2013年10月25日出版的《科學(xué)》雜志上。

作為哺乳動(dòng)物，小鼠臉型的發(fā)育過(guò)程和人類非常相似。維瑟爾及其同事們決定從小鼠胚胎入手，找出所有與臉部發(fā)育有關(guān)的增強(qiáng)子。增強(qiáng)子是基因組中特定的一些DNA片段，能夠有針對(duì)性地調(diào)控基因的功能。最終研究人員一共找到了4399個(gè)與臉部發(fā)育有關(guān)的增強(qiáng)子，其中一部分增強(qiáng)子屬于基因開關(guān)，比如可以讓某個(gè)基因只在鼻子上發(fā)揮功能，卻在面頰上失效。另一部分增強(qiáng)子則可以聯(lián)合起來(lái)調(diào)控各個(gè)基因的活性，從而調(diào)整臉的各個(gè)部分的比例。

這個(gè)結(jié)果說(shuō)明，雖然負(fù)責(zé)臉部發(fā)育的基因總數(shù)很少，但負(fù)責(zé)基因功能的調(diào)控因子的數(shù)量卻非常多，正是由于這些調(diào)控因子的存在，才使得不同小鼠之間的長(zhǎng)相各不相同。

為了進(jìn)一步證明這一點(diǎn)，研究人員還通過(guò)基因工程的手段培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其體內(nèi)有3個(gè)增強(qiáng)子被去掉了。結(jié)果這批小鼠的相貌全都發(fā)生了細(xì)微但卻統(tǒng)一的變化，可以很容易地和對(duì)照組區(qū)別開來(lái)。

從進(jìn)化的角度看，這種調(diào)控方式是非常聰明的?；蚴巧镒钪匾馁Y源，輕易改變不得。用增強(qiáng)子的方式來(lái)調(diào)控，可以讓小鼠不用改變基因本身，就可以單獨(dú)地調(diào)整臉部各個(gè)部分的比例。

最后，研究人員測(cè)量了這些增強(qiáng)子的DNA序列，發(fā)現(xiàn)它們中的大多數(shù)都可以在人類當(dāng)中找到同源序列，這說(shuō)明人類很可能也和小鼠一樣，是通過(guò)增強(qiáng)子來(lái)控制相貌的。人類基因組中的基因總數(shù)雖然很少，但增強(qiáng)子的數(shù)量可以非常多，這就是為什么人的相貌會(huì)如此不同的主要原因。

也許有人會(huì)說(shuō)，既然已經(jīng)搞清了相貌的秘密，將來(lái)就可以通過(guò)人工干預(yù)的方式生出漂亮娃娃了吧？其實(shí)這項(xiàng)研究恰恰說(shuō)明這個(gè)方法幾乎是不可行的，因?yàn)闆Q定相貌的因素實(shí)在太多了，人工干預(yù)太麻煩，幾乎沒有實(shí)現(xiàn)的可能。

既然如此，為什么還要研究這個(gè)問(wèn)題呢？原來(lái)，很多增強(qiáng)子同時(shí)也會(huì)參與其他基因的功能調(diào)控，相貌本身雖然和健康無(wú)關(guān)，但另外一些基因的影響可就大了，這就是為什么大多數(shù)人喜歡找漂亮的配偶，因?yàn)檫@往往代表著他們具有好的基因?？茖W(xué)家希望通過(guò)研究相貌的成因，找出不同相貌特征和健康之間的關(guān)系，然后通過(guò)相貌來(lái)診斷疾病。