誰(shuí)決定了我們的智力？

木森森

1955年，愛(ài)因斯坦因主動(dòng)脈瘤破裂，在美國(guó)普林斯頓醫(yī)院去世，腦外科醫(yī)生托馬斯·哈維偷走了他的大腦，希望能夠在其海綿組織，找到一個(gè)天才背后的秘密。

愛(ài)因斯坦的大腦被測(cè)量、稱(chēng)重并切成240片，然后全部密封在石蠟中并在顯微鏡下仔細(xì)研究。但科學(xué)家沒(méi)有任何發(fā)現(xiàn)，雖然其他幾個(gè)研究人員自那時(shí)起做了許多嘗試，他們也找不到愛(ài)因斯坦的大腦和普通人的大腦之間有什么關(guān)鍵差異。這是為什么呢？難道愛(ài)因斯坦的大腦跟普通人的沒(méi)什么兩樣？

什么決定了智力？

這個(gè)問(wèn)題困擾了科學(xué)家許多年，不過(guò)最近幾十年的研究讓科學(xué)家們漸漸找到了這個(gè)謎團(tuán)背后的真相。

原來(lái)，決定智力的不是大腦的某個(gè)區(qū)域的特殊結(jié)構(gòu)，而是基因?，F(xiàn)在科學(xué)家都認(rèn)同，人類(lèi)智商主要由基因決定，剩下的小部分受家庭、教育等后天環(huán)境影響。這就解答了哈維的困惑，之所以他沒(méi)法找到愛(ài)因斯坦大腦的特別之處，就在于他的測(cè)量方法不正確，用顯微鏡是沒(méi)法看到基因的工作方式的。

現(xiàn)在，科學(xué)家們用復(fù)雜的方法已經(jīng)在大腦皮層和海綿組織中發(fā)現(xiàn)了影響大腦表現(xiàn)的7000多個(gè)基因。然而，我們知道，人類(lèi)的大腦基因庫(kù)基本上是相同的，那么，為什么會(huì)出現(xiàn)一些人比另外一些人更聰明的情況呢？

一些運(yùn)動(dòng)員之所以那么優(yōu)秀，是因?yàn)樵谒麄兩眢w里發(fā)現(xiàn)了一些變異基因。同樣地，科學(xué)家們?cè)谝恍└咧巧倘巳旱拇竽X里也發(fā)現(xiàn)了能改善神經(jīng)元工作的變異基因，它們的數(shù)量達(dá)到數(shù)千個(gè)以上，總體上對(duì)智力的影響高達(dá)50%。

比如，2014年，英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院的大腦研究員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵基因NPTN，研究者認(rèn)為這個(gè)基因控制著大腦神經(jīng)元生長(zhǎng)和分裂的速度，決定了大腦皮質(zhì)層的厚度。大腦皮質(zhì)層是大腦的表層，其作為控制中心，在這里將進(jìn)行所有的復(fù)雜計(jì)算，使大腦能夠控制我們的運(yùn)動(dòng)、感官和語(yǔ)言發(fā)生。

研究表明，NPTN 基因的變異會(huì)導(dǎo)致大腦左側(cè)半球皮質(zhì)的厚薄變化，皮質(zhì)較薄的，智商相對(duì)較低。類(lèi)似地，其他科學(xué)家已經(jīng)確定了一些關(guān)鍵基因，某些基因可以改變大腦的化學(xué)物質(zhì)，從而使得個(gè)體學(xué)習(xí)能力增強(qiáng)，而其它基因則會(huì)引發(fā)個(gè)體行為的改變，使得一部分人更愛(ài)冒險(xiǎn)。

不過(guò)，這些基因里的每一種，都只能對(duì)智力產(chǎn)生細(xì)微影響，比如NPTN基因?qū)χ橇Φ挠绊懘蟾艦?.5%，影響是十分有限的。單純憑某種特定的基因，顯然還不能完全塑造像愛(ài)因斯坦那樣的科學(xué)天才，要知道這些天才的神經(jīng)元可以快速交換信息，所有的腦區(qū)構(gòu)造都很卓越。那么，天才頭腦那兒還藏有什么秘密呢？

基因是團(tuán)隊(duì)玩家

2015年，來(lái)自倫敦帝國(guó)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家找到了問(wèn)題的關(guān)鍵。

研究人員對(duì)122例癲癇患者、63名健康人和100只小鼠腦組織的數(shù)千個(gè)基因表達(dá)進(jìn)行了仔細(xì)分析，然后將分析結(jié)果分別與6732名智力正常人群的遺傳信息進(jìn)行比較研究。通過(guò)各種復(fù)雜計(jì)算后，他們發(fā)現(xiàn)，不像之前科學(xué)家認(rèn)為的大腦的不同部分具有明確的功能，例如海馬區(qū)跟記憶有關(guān)，視覺(jué)區(qū)是管理視覺(jué)的神經(jīng)中樞，實(shí)際上，大腦的整個(gè)區(qū)域都是相互影響的。同樣地，特定的變異基因也并不能決定一個(gè)人的智力，對(duì)智力起決定作用的是基因的合作網(wǎng)絡(luò)。

在基因網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)基因都是相互影響的。比如，如果決定神經(jīng)元生長(zhǎng)的基因的特征為低活性，則神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢，如果活性增加，神經(jīng)元開(kāi)始生長(zhǎng)得更快。同時(shí)，這個(gè)基因的活性可以影響其他基因的活性，也可以改善或惡化其他基因的工作。

我們知道，大腦包含大約1000億個(gè)神經(jīng)元，那么，哪些基因網(wǎng)絡(luò)對(duì)智力起決定影響呢？研究者還真找到了兩組重要的基因網(wǎng)絡(luò)：遺傳網(wǎng)絡(luò)M1和M3。

遺傳網(wǎng)絡(luò)M1由1148個(gè)基因組成，它們決定了你的記憶的質(zhì)量，以及你在解決問(wèn)題時(shí)是否擅長(zhǎng)結(jié)合你已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。而M3網(wǎng)絡(luò)由150個(gè)基因組成，它決定了你的思考速度、抽象思維能力，以及用創(chuàng)新的方法解決問(wèn)題的能力。

這兩個(gè)大腦的基因組發(fā)現(xiàn)也支持了神經(jīng)科學(xué)家們?cè)缇吞岢龅年P(guān)于智力的理論。神經(jīng)學(xué)家認(rèn)為，智力分為兩種類(lèi)型：晶體智力和流體智力。晶體智力是指一個(gè)人利用以前的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力，如語(yǔ)言文字能力、判斷力，受后天學(xué)習(xí)的影響較大。流體智力則是一個(gè)人在沒(méi)有以前經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，能不能創(chuàng)造性地解決新問(wèn)題。流體智力好的人，則非常擅長(zhǎng)抽象思考、邏輯推理以及運(yùn)算等等。

在一個(gè)人20歲初頭，大腦充分發(fā)育前，流體智力一直在完善，由于大腦的神經(jīng)元慢慢老化，它會(huì)在30歲的時(shí)候退化。但隨著知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累，晶體智力在一個(gè)人生命的大部分時(shí)間里都在提高，在大概65歲左右，才開(kāi)始隨著你的記憶力退化而退化。研究結(jié)果表明，M1基因網(wǎng)絡(luò)決定的正是晶體智力，而M3基因網(wǎng)絡(luò)決定的是流體智力，這兩種智力的衰退時(shí)間周期也得到了這兩種基因網(wǎng)絡(luò)活性的驗(yàn)證。

改善智力有方法

在確定了M1和M3兩個(gè)遺傳網(wǎng)絡(luò)對(duì)智力的影響后，科學(xué)家們還研究了成千上萬(wàn)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如自閉癥、精神分裂癥和癲癇患者，研究結(jié)果表明這些人的M3基因網(wǎng)絡(luò)與健康人的有明顯不同。這就說(shuō)明，基因網(wǎng)絡(luò)不僅決定一個(gè)人的智商高低，而且還決定著他們是否會(huì)患上腦病疾病的危險(xiǎn)。

現(xiàn)在，研究者正在研究控制M1和M3基因網(wǎng)絡(luò)的主基因，如果他們?nèi)〉贸晒?，人?lèi)將有可能使用基因編輯來(lái)對(duì)特定基因進(jìn)行編輯，以提高人的智力，或者是來(lái)治療癲癇癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及認(rèn)知障礙。

不過(guò)，編輯基因提高智力的這一想法還只是在理論上存在可能性。然而，研究人員認(rèn)為我們現(xiàn)在可以期待的是在將來(lái)，研究人員找到了控制M1和M3網(wǎng)絡(luò)的主基因，并制造出激活主基因的含有活性成分的藥品，我們可以在考試和會(huì)議之前服用這些藥片，這會(huì)使得我們思考更迅速，記憶力也會(huì)提高，這時(shí)“臨門(mén)抱佛腳”還真有可能。