學(xué)童基因?qū)W(xué)習(xí)成績(jī)的影響有多大

凱里·利姆菲爾德 瑪格麗塔·馬蘭基尼

兒童在學(xué)校的表現(xiàn)差異很大。近年來(lái)，研究者發(fā)現(xiàn)近2/3的學(xué)習(xí)成績(jī)差異可由兒童基因不同來(lái)解釋。

基因能影響兒童在小學(xué)、義務(wù)教育最后階段、甚至不同學(xué)科的學(xué)習(xí)成績(jī)。

但是鮮為人知的是基因和環(huán)境因素如何在兒童整個(gè)學(xué)生時(shí)期影響其學(xué)習(xí)成績(jī)。

為了對(duì)此進(jìn)行研究，我們從參與英國(guó)雙胞胎早期發(fā)展研究中的6000多對(duì)雙胞胎中隨機(jī)抽取一些雙胞胎個(gè)案，分析他們從小學(xué)到義務(wù)教育最后階段的考試成績(jī)。新研究發(fā)現(xiàn)雙胞胎的學(xué)習(xí)成績(jī)非常穩(wěn)定：小學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)好的孩子通常普通中等教育證書(shū)（GCSE）考試（在義務(wù)教育最后階段進(jìn)行）也考得很好。

用雙胞胎進(jìn)行研究可以估計(jì)出由基因來(lái)解釋的行為差異比例。同卵雙胞胎的基因100%相同，異卵雙胞胎大約50%的基因相同，相當(dāng)于普通親生手足。如果同卵雙胞胎之間的某些特性比異卵雙胞胎更加相似，比如，學(xué)習(xí)成績(jī)。我們可以由此推斷該特性，即學(xué)習(xí)成績(jī)是受到基因影響。如果雙胞胎在小學(xué)和中學(xué)之間的標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)都相近，由此我們可以測(cè)度該特征的遺傳因素，或?qū)W童DNA序列差異影響的學(xué)習(xí)成績(jī)差異比例。

經(jīng)此研究，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)成績(jī)穩(wěn)定性70%是由基因決定的，25%是由于雙胞胎相同的生長(zhǎng)環(huán)境，比如在同一個(gè)家庭中長(zhǎng)大、上同樣的學(xué)校等。5%是由于不同的環(huán)境，比如不同的朋友或老師而決定。

如果雙胞胎之間學(xué)習(xí)成績(jī)發(fā)生變化，小學(xué)和初中間學(xué)習(xí)成績(jī)或上升或下降，我們發(fā)現(xiàn)大多是雙胞胎兩人各自經(jīng)歷不同的環(huán)境因素造成的。

如果認(rèn)為基因?qū)和谛W(xué)習(xí)成績(jī)穩(wěn)定性的重大影響是由于智力因素也合情合理。但是我們發(fā)現(xiàn)基因還是最主要的原因，占到60%的因素，即使把智力因素算進(jìn)去也如此。智力是通過(guò)雙胞胎兒童和青少年時(shí)期參加的語(yǔ)言和非語(yǔ)言的測(cè)試來(lái)計(jì)算。

類(lèi)似的雙胞胎研究估算能告訴我們大范圍群體的行為特征，但最近的科學(xué)進(jìn)步大多在揭示基因?qū)€(gè)人的影響。通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析，研究基因差異與學(xué)習(xí)成績(jī)的關(guān)聯(lián)取得了巨大的成功。這些研究指出與某些特征相關(guān)的基因標(biāo)記。然而，每個(gè)基因標(biāo)記只能解釋很小比例的（少于0.1%）的個(gè)體學(xué)習(xí)成績(jī)差異。

最近有了更加有效的研究方法，即匯總?cè)蚪M關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)的上千個(gè)基因標(biāo)記，計(jì)算全基因組的“多基因遺傳評(píng)分”。這個(gè)評(píng)分能更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)不相關(guān)的人的特征差異，比如學(xué)習(xí)成績(jī)差異。

作為新研究的一部分，我們用之前全基因組關(guān)聯(lián)分析研究建立一種學(xué)習(xí)成績(jī)的多基因遺傳評(píng)分系統(tǒng)。我們以此計(jì)算了6000對(duì)雙胞胎每對(duì)中其中一個(gè)的分?jǐn)?shù)（如此一來(lái)，在這個(gè)研究中每個(gè)人都是不相關(guān)的）。這個(gè)分?jǐn)?shù)能預(yù)測(cè)他們?cè)谡麄€(gè)學(xué)校時(shí)期的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，并能預(yù)測(cè)小學(xué)開(kāi)始時(shí)有4%的學(xué)習(xí)成績(jī)差異，以及通常普通中等教育證書(shū)考試10%的差異。我們的發(fā)現(xiàn)認(rèn)證了我們第一部分雙胞胎研究的結(jié)果，同樣的基因差異能解釋兒童在成長(zhǎng)過(guò)程中各個(gè)階段的學(xué)習(xí)成績(jī)差異。

由于發(fā)現(xiàn)基因能夠影響兒童整個(gè)學(xué)生時(shí)期的學(xué)習(xí)成績(jī)，我們更加需要盡早發(fā)現(xiàn)需要幫助的兒童，因?yàn)檫@些問(wèn)題會(huì)在他們整個(gè)學(xué)生時(shí)期一直存在。

將來(lái)，利用多基因遺傳評(píng)分系統(tǒng)，以及學(xué)生環(huán)境因素預(yù)測(cè)（比如接觸某些社區(qū)，家庭和學(xué)校環(huán)境）這些工具，能夠很早辨認(rèn)出學(xué)習(xí)上有困難的兒童，繼而能夠給他們提供個(gè)性化學(xué)習(xí)課程。

比如，我們可以在孩子出生時(shí)做DNA測(cè)試，確定可能有閱讀困難的孩子并給予其早期干預(yù)。因?yàn)樵缙诘念A(yù)防干預(yù)更有可能成功，多基因遺傳評(píng)分系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就在于孩子出生時(shí)和稍后階段的預(yù)測(cè)都是一樣準(zhǔn)確，這對(duì)學(xué)習(xí)可能很困難的孩子尤其有幫助。（摘自英國(guó)廣播公司新聞網(wǎng)）（編輯/諾伊克）