智力基因能否提升智力

劉知行

2017年5月，一則科學(xué)新聞出現(xiàn)在幾乎所有新聞網(wǎng)站上，科學(xué)家再次發(fā)現(xiàn)了人類大腦中的40個(gè)智力基因，與之前發(fā)現(xiàn)的12個(gè)一起共發(fā)現(xiàn)了52個(gè)智力基因。這是令人矚目的一則消息。找到了與智力相關(guān)的基因，人們紛紛聯(lián)想：是否可以針對(duì)這些基因進(jìn)行編輯，以提升人類的智力？

諾獎(jiǎng)得主精子庫(kù)

其實(shí)，通過遺傳學(xué)人為提升人類智力的做法以前就實(shí)踐過。

在上個(gè)世紀(jì)的美國(guó)，曾經(jīng)有一個(gè)名叫羅伯特·克拉克·格雷漢姆的億萬(wàn)富翁進(jìn)行了一場(chǎng)激進(jìn)的“生育實(shí)驗(yàn)”，試圖培育出一群優(yōu)秀的精英。他培育的方式是取得頂級(jí)人才的精子，并為無法生育的夫婦進(jìn)行人工授精。他將諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主定為他的最佳精子來源，當(dāng)時(shí)很多諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主都收到了格雷漢姆的信：“親愛的先生，你的基因太寶貴了，你有沒有想過為世界多做一件善事，獻(xiàn)出你的精子，給那些不能生育的可憐夫婦？”大多數(shù)諾貝爾獎(jiǎng)得主都對(duì)這封信嗤之以鼻，將之扔進(jìn)了垃圾堆。但還真有幾位給予了答復(fù)，后來格雷漢姆居然收到了三位諾貝爾獎(jiǎng)得主的精子。

格雷漢姆把精子儲(chǔ)存在液氮儲(chǔ)存罐中，建立起了他的精子庫(kù)，并于1980年向世人宣布了這個(gè)精子庫(kù)的存在。消息一出，世界轟動(dòng)，尤其是許多商業(yè)公司：這可是世界頂級(jí)科學(xué)家的精子啊，要放到市場(chǎng)上，絕對(duì)賺大錢啊！然而，格雷漢姆卻拒絕商業(yè)化，將這個(gè)精子庫(kù)無嘗貢獻(xiàn)給符合要求的夫婦。他希望這個(gè)精子庫(kù)能夠幫助人類優(yōu)化到一個(gè)新的層次，甚至創(chuàng)造出人類永恒的救星。

但是，三位諾獎(jiǎng)得主中，除了一個(gè)偏激的種族主義者肖克利，其他兩位都退出了這個(gè)項(xiàng)目，很快，精子庫(kù)斷貨了。為了擴(kuò)充貨源，格雷漢姆只好擴(kuò)大精子來源的范圍，把學(xué)者、運(yùn)動(dòng)員等健康男性也納入進(jìn)來。

通過精子庫(kù)中的精子受精后誕生的寶寶有200多個(gè)，其中有一些智商可以達(dá)到180，但真正的天才很少見。最成功的是多倫·布萊克，他5歲就能看懂《哈姆雷特》，現(xiàn)在是一位較有影響力的音樂人；還有一個(gè)叫維基·科爾瓦斯基的女孩，她是個(gè)數(shù)學(xué)天才，幾乎每年都獲得國(guó)家數(shù)學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金，然而，考上美國(guó)加州大學(xué)后，她卻對(duì)學(xué)習(xí)完全失去了興趣，最終失業(yè)在家?？磥?，精英父親的精子并不一定能使孩子長(zhǎng)大后成才。倒是這些天才精子寶寶中的一些并非人之驕子者，他們?cè)诹己玫沫h(huán)境中長(zhǎng)大，不少人取得了了不起的成就。

1999年，格雷漢姆在兩年前去世，他的精子庫(kù)項(xiàng)目也停止了，剩余的精子被銷毀。這場(chǎng)制造高智商精英的生育實(shí)驗(yàn)宣告結(jié)束。

篩查智力基因

像格雷漢姆這樣單靠精子方的卓越成就當(dāng)然無法決定孩子的智力高低，但遺傳確實(shí)會(huì)對(duì)孩子的智力帶來影響。20世紀(jì)60年代，英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院的行為遺傳學(xué)教授羅伯特·普洛閔就通過對(duì)雙胞胎智力的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，不論是分開撫育還是一同撫育，同卵雙胞胎的智力成績(jī)測(cè)試差異都不大，這說明基因在智力水平中有很大影響，可能占到60%。為了從生物學(xué)上理解智力，生物學(xué)家們開始尋找智力基因。

尋找智力基因的過程異常艱難，比科學(xué)家預(yù)想的更難以捉摸。普洛閔利用微陣列來掃描受試者的基因，在檢視了7000個(gè)受試者的50萬(wàn)個(gè)基因位點(diǎn)后，發(fā)現(xiàn)這7000個(gè)孩子中有幾百個(gè)基因位點(diǎn)都存在差異。然而，他進(jìn)一步分析之后，只剩6個(gè)基因位點(diǎn)可能和智力有關(guān)聯(lián)，他們用更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ǚ治鲞@些結(jié)果的可信度，結(jié)果只有一個(gè)基因通過考驗(yàn)，其對(duì)智力測(cè)驗(yàn)只有0.4%的影響，而且不知道這個(gè)基因在身體中的具體功能。

普洛閔是尋找智力基因的第一人，隨后，許多研究者加入尋找智力基因的行列中，但像普洛閔一樣，大多一無所獲。幾年前12個(gè)智力基因的發(fā)現(xiàn)打破了這一疆局，而2017年5月由歐美科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的40個(gè)基因更是一個(gè)巨大的成果，預(yù)示著智力基因研究將大步邁進(jìn)。

此次智力基因大發(fā)現(xiàn)采用了一種名為全基因組關(guān)聯(lián)研究的方法，通過這一方法，計(jì)算機(jī)梳理出大量人類基因組數(shù)據(jù)，這需要巨大的數(shù)據(jù)量來擯除干擾，整理出遺傳信息，尋找真正能改變?nèi)祟愄匦缘淖儺惢蚪M合。這些數(shù)據(jù)來自于英國(guó)生物銀行，這里囊括了50萬(wàn)英國(guó)人的基因、健康和行為信息。為了此次研究，他們導(dǎo)出了78000人的基因組信息，這些人同時(shí)都進(jìn)行過智力測(cè)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)程序檢視了數(shù)百萬(wàn)個(gè)基因位點(diǎn)，并挑出了與智力相關(guān)的區(qū)域，最終確定出智力基因。

基因復(fù)雜，我們?nèi)允俏粗?/p>

在基因科學(xué)的研究中，生物學(xué)家一方面尋找與各種性狀相對(duì)應(yīng)的基因單位，一方面在開發(fā)基因編輯工具，現(xiàn)在已經(jīng)有非常快捷的基因編輯工具問世，如CRISPR，它可以敲除任何基因片段，并用其他片段進(jìn)行替換。基因工程甚至幾乎已經(jīng)發(fā)展到可以人工定制DNA、打造完整有機(jī)體的地步。前不久就有科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新型的酵母，正準(zhǔn)備讓它活起來。

那么，這一切是否意味著人類智力可以通過基因工程來提升？年輕的父母可不可以定制一個(gè)“愛因斯坦寶寶”？有這想法的人可以先洗洗睡了，就算我們假設(shè)基因編輯技術(shù)能夠準(zhǔn)確完成基因修改，而且所有智力基因都找到，要設(shè)計(jì)一個(gè)高智商的人類，也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，基因太復(fù)雜了。

我們?cè)诔踔猩镎n上就學(xué)過孟得爾的豌豆雜交試驗(yàn)，高矮豌豆雜交，第一代只得到高豌豆，第二代中有的是高豌豆，有的是矮豌豆，同樣的基因變異常常得到不同的結(jié)果。然而，這只是基因復(fù)雜性的初步體現(xiàn)。

我們來看看人類中一些特性和疾病的遺傳情況。例如，你的耳朵是不是招風(fēng)耳或你會(huì)不會(huì)得亨廷頓氏舞蹈癥（一種罕見的遺傳疾病，患者會(huì)不由自主地手舞足蹈）都是由單個(gè)基因決定，但是大部分人類特性，如身高、人格、智力等都是由一系列基因共同作用的，可能決定智力的有幾千個(gè)基因。某些疾病同樣由眾多基因共同導(dǎo)致，如精神分裂癥、肥胖癥、抑郁癥等。

有時(shí)，一個(gè)基因會(huì)控制多種性狀，例如高活性生長(zhǎng)激素（GH）基因可以影響骨骼，讓人長(zhǎng)得比較高，但同時(shí)也影響其它細(xì)胞生長(zhǎng)，甚至包括癌細(xì)胞，有不少研究表明個(gè)子矮的人得癌癥幾率更低。瑞典的一項(xiàng)研究表明，人每高出10厘米，得癌癥的概率，男性增加11%，女性增加18%。這一現(xiàn)象通過一種罕見病——侏儒綜合癥也得到證實(shí)，這些人由于生長(zhǎng)激素受體（GHR）基因突變，個(gè)子異常矮小。在南美洲厄瓜多爾的一個(gè)村子就有大量侏儒綜合癥患者，他們個(gè)子矮小，但同時(shí)幾乎終身不會(huì)得癌癥和糖尿病。一個(gè)基因能增加你的智力，同時(shí)也可能增加你患精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)。endprint

基因之間的相互作用也難以預(yù)測(cè)。在基因組中，隨處都有交換和反作用循環(huán)。要建構(gòu)一個(gè)人的完整基因組，必須梳理所有這些盤根錯(cuò)節(jié)的影響，這是一種基因動(dòng)態(tài)，非常復(fù)雜，難以理解，科學(xué)家目前還做不到。

而且，不同人種的基因?qū)?yīng)關(guān)系也不一樣，舉例來說，也許A基因會(huì)影響亞洲人的身高，但不一定影響非洲人的身高。因此，此次從歐洲人中找出的智力基因是否會(huì)影響其他人種的智力，尚未可知。

不僅人的特性如何根據(jù)基因產(chǎn)生難以預(yù)測(cè)，而且環(huán)境也會(huì)對(duì)這些特性產(chǎn)生各種影響，目前科學(xué)家也很難完全掌握。例如，基因顯示你患抑郁的可能性非常大，但哪個(gè)事件會(huì)觸發(fā)抑郁癥卻是難以預(yù)測(cè)的。比如只有當(dāng)你經(jīng)歷一場(chǎng)離婚才會(huì)患病，但也許你一輩子的幸福婚姻讓你沒有機(jī)會(huì)患病。那么你是否真的想知道這一信息呢？也許知情本身就會(huì)導(dǎo)致你抑郁。

雖然商業(yè)公司可能會(huì)利用基因遺傳概念對(duì)客戶進(jìn)行基因測(cè)評(píng)，例如保險(xiǎn)公司通過基因分析，然后會(huì)說，你有很高的尼古丁成癮風(fēng)險(xiǎn)或癌癥致死風(fēng)險(xiǎn)，因此你的保險(xiǎn)費(fèi)更高。但通過以上分析，我們可以確信，這都是無稽之談，因?yàn)榛蚩茖W(xué)的復(fù)雜性，目前是無法做出這種預(yù)測(cè)的。

就智力而言，據(jù)科學(xué)家推測(cè)，環(huán)境和遺傳的影響各占50%，一個(gè)智力水平中等的人，在不同的環(huán)境下可以有非常不同的智力走向。因此，在目前情況下，科學(xué)家還處于盲人摸象的階段，只是看到一點(diǎn)點(diǎn)智力基因的端倪，還遠(yuǎn)沒有主導(dǎo)基因變異的能力。

人類基因，不動(dòng)為妙

用基因組編輯的先驅(qū)、哈佛遺傳學(xué)家喬治·丘奇的話來說，“我們所謂的基因組編輯，實(shí)際上絕大部分都是對(duì)基因組的破壞?！?/p>

基因編輯雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但目前并非準(zhǔn)確無誤，就像戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)誤傷自己人一樣，有時(shí)會(huì)敲除了有用的位點(diǎn)，或者少敲了一個(gè)靶點(diǎn)，這被稱為“脫靶”效應(yīng)。目前，還遠(yuǎn)不能完美預(yù)測(cè)脫靶情況。所謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，基因編輯稍有差錯(cuò)，就可能帶來災(zāi)難性的后果。

至于用基因編輯治療疾病，如何將實(shí)驗(yàn)室中的基因編輯轉(zhuǎn)化為臨床療法還有待研究。在動(dòng)物或人體中實(shí)現(xiàn)這一操作比在實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)困難得多。設(shè)計(jì)的CRISPR藥物將如何達(dá)到身體的靶點(diǎn)？它到達(dá)那里后能夠以多快的速度進(jìn)行編輯？這涉及到遞送藥物的動(dòng)力學(xué)問題，我們的常規(guī)藥物中有的即刻起效，有的是12小時(shí)的緩釋制劑，這就是遞送設(shè)計(jì)上的不同。CRISPR藥物同樣需要在這些方面進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。而且，據(jù)專家稱，只有當(dāng)10%的細(xì)胞群體被成功編輯，才足以扭轉(zhuǎn)病情，因此，藥量的掌握也需要大量的臨床研究。

更重要的是，我們知道，地球上的生物多樣性越高，對(duì)整體生態(tài)越有利，平衡度越高，而生物多樣性的第一要素就是基因多樣性。但是，當(dāng)人類對(duì)自己進(jìn)行基因改造時(shí)，我們改造的方向是趨同的，無非是高智商、高顏值，身強(qiáng)體健，這種趨同性必然以喪失基因多樣性為代價(jià)，基因多樣性越小，面對(duì)變化的環(huán)境，適應(yīng)性就越差。

人類自身的基因多樣性原本就不怎么高，在地球上找兩個(gè)種族、生活地區(qū)完全不同的人過來，他們基因的差別也不會(huì)比一個(gè)部落的兩只黑猩猩大。如果我們?cè)僮孕邢齼H存的人類基因多樣性，很可能一場(chǎng)疫病就給全人類帶來滅頂之災(zāi)。endprint