63年前,爱因斯坦的大脑被切成240块,浸泡在装满福尔马林的玻璃罐中。在高精度显微镜下,一个又一个神经学家仔细研究过这位天才的大脑,反复观察每一道褶皱和沟回,试图找出异乎常人之处。最终没有任何有价值的发现。
智慧从何而来,因何不同——从研究大脑体积到神经差异,app家探究的目光越来越微观。他们中的不少人相信,或许人类智慧早已被写入一串串记载明升m88密码的基因中。
美国学者丹尼尔·本杰明率领的全球研究团队,在基因组中看到了人类智慧的某种差异。他们和合作者采集了超过110万个人类样本数据,比较他们接受正规教育的时间及DNA中包含的基因突变位点。通过大量计算,他们找到1271个与教育成就相关的基因突变,总共能解释不同个体教育成就差异的11%。
这一影响比例超过了家庭年收入,它仅能解释7%的教育成就差异。
这些基因突变大多与大脑发育及神经元间的信息交流有关。这意味着,它们很可能与人类智慧的形成相关。app家竭尽全力找到的,并非某个或几个能决定智慧的关键基因,而是散落在人类基因组中零星的“智慧碎片”。
“随着数据量越来越大,还会有更多的基因位点将被发现。”昆士兰大学分子生物学研究所的明升中国学者郑志利告诉明升中国青年报·中青在线记者,他参与了研究中的基因数据计算,坚信还有相当多的碎片尚未被发现。
不可思议的结果产生了
本杰明刚念经济学博士时,参加了一个“神经经济学”研讨会。那是一个全新的领域,探讨人脑如何影响个体作决定。
听完手机版,本杰明和导师激动不已。他们散步时讨论,神经经济学之后是什么?
“人类基因组项目那时刚结束,我们想着,比大脑更根本的是基因,某天它会对社会app研究举足轻重。”如今在南加州大学担任副教授的本杰明回忆。
兴奋将他带入最前沿的学术领域。在基因经济学这个新开拓的学科空间中,本杰明开始用基因数据预测人的行为和状态,如取得的教育成就、生育行为、是否超重、是否感到幸福等。
教育成就是他最关注的方向。众所周知,接受教育的时长受社会环境影响极大,但本杰明认为,如果样本数量足够大,或许能发现基因的潜在影响。基因能通过影响记忆力、理解力等认知功能,间接地影响个人在学校中的发展。
在长达5年时间里,本杰明不断地扩大样本数量。当样本数量约为10万个时,他找到了3个与教育成就相关的基因突变,当样本数量扩大到30万个,他找到了74个相关突变。当样本量增长到110万个,不可思议的结果产生了,1271个相关突变呈现在他的面前。
单个基因突变的影响力几乎可以忽略不计,即便关联性最强的突变,影响力也只有0.04%,不到与身高相关的基因突变影响力的十分之一,“只能让个体多拥有3周左右的上学时间”。
在点状图上,这些样本数据是一团离散范围巨大的云。不过,将这些点综合在一起,对群体有较为显著的预测能力。本杰明和同事根据研究结果创建了一套评分体系,个体拥有的相关基因突变数量越多,得分越高。他们计算了4775个美国人的得分,按分数高低将他们分为5组。查看他们的教育成就后,本杰明发现,得分最低的小组中12%的人完成了大学学业,在得分最高的小组中有57%的人念完大学。
这一结果说明,基因对教育成就的影响的确存在。但它们过于微弱,几乎不对个人有预测力,许多得分很低的受试者照样接受了高等教育。
本杰明还发现一个结论,过去人们常认为男女在基因上存在差异,导致他们思维方式和学习状态不同,但他在研究中并未发现这种差异。
有些与智力相关的基因,也能影响整个机体
人类对提高智力的渴望由来已久。弗朗西斯·高尔顿是“优生学”的鼻祖。读完表亲达尔文阐述自然选择学说的《物种起源》后,他备受启发,写出第一本试图研究卓越智慧的书籍《遗传的天才》。
“通过仔细地选种,我们能轻松培育出天赋异秉的狗或者马,它们擅长奔跑或做任何其他事情。那么,人类通过审慎的婚姻,持续数代,肯定也能培育出一个拥有高度天分的种族。”高尔顿直抒胸臆。
高尔顿的构想已同纳粹主义一起被扔进历史的垃圾桶中。拥有新科技的人类正试图实现更高层面的跨越——跳过漫长的自然选择,直接编辑明升m88的密码。
人类已能检测胎儿的DNA,对它们逐项扫描,也已拥有对胚胎进行基因编辑的技术手段,但横亘在人们面前的最大谜题是:那些字符到底是什么意思?
基因组这本百科全书,一共记录了约60亿个字母,记录了构建人类所需的全部信息。地球上任意两人,基因组有99.5%完全相同。人与人之间天生的差异在于基因变异位点的不同。
传统的研究手段是寻找与性状相对应的基因。比如,眼睛或头发颜色的差异都指向特定的基因。但一旦涉及认知或学习能力的差异,研究几乎都搁浅在进化的复杂性那片浅滩上。学界迟迟未能搞清,到底哪些基因掌控着人类的智慧。
“如果地理学家想搞清楚地质构造,或上百万年大陆间的地壳运动,他们不会想要随便在后院捡起几块小石子,然后去分析它们的明升手机成分。”一位维多利亚大学的心理学家认为,学者搞错了方向,“你必须考虑研究对象的规模,并不是所有人类行为都能在神经元和基因层面找到解释。”
一位斯坦福大学的基因学家也支持这种观点,在他看来,许多人类的复杂性状,并非由单基因或多基因控制。它们由所有基因共同影响。
这一假说勾勒出复杂的基因图谱。它们可能并非如人们过去想象的那样,彼此隔绝地排列,而是紧密关联、相互影响。
有些与智力相关的基因,已被发现能影响整个机体。有的基因与骨头生长和高血压相关,有的基因能生产一种酶,与类似于胰岛素的生长促进因子相结合。
与本杰明发现1000多个同教育相关的基因突变一样,这些最新发现似乎也在让智慧之谜变得更加扑朔迷离。
200万个人的基因
在本杰明之前,不少研究曾试图证实基因和教育的联系,但几乎都无功而返。他们被诟病的重要原因是研究的样本量太小。
“最近几年才开始有100万样本量的研究。”郑志利告诉明升中国青年报·中青在线记者,“我们研究疾病时,很多小的基因效应无法看到,只有样本量足够大,这种基因位点才容易被发现”。
2011年,本杰明和同事组建了社会app遗传协会联盟(SSGACC),改写了遗传学家单打独斗的历史。他们汇集上千个研究项目,建立了一个全球共享的基因数据池。
许多数据来源于明升手机版、生物学研究问卷——志愿者参与的可能是有关“高血压”的明升手机版研究,但他们往往会被“捎带”询问一些个人信息,受教育程度便是其中非常普遍的一项。这些研究数据过去用于一项特定研究后经常被浪费,本杰明重新挖出了它们的价值。
数据池的进一步开拓来自两个大型DNA研究数据库——英国生物银行将采集来的442183个样本纳入库中,23andMe研究团队贡献了365538个志愿者的基因数据,一个超百万样本的庞大数据库最终形成。
在郑志利所属的实验室里,几百T(1T等于1024G)的存储器汇集了多国机构的研究数据,集群化的高性能计算机正飞速运转——这几乎已成基因数据研究的“常态”,将来会有更多的“百万级”样本研究被发布。
本杰明计划最终将样本量扩大到200万人。这样,他能找出更多与教育关联的基因突变,制作出更具预测度的基因评分。按此前一位学者的计算,所有基因突变与教育水平的关联度可能会达到20%。
这个关联性并不那么强。扫描了上百万人的基因组,做了庞大的计算,与消耗的经费相比,本杰明团队的研究显得“亏本”:他们没找到能直接提升智慧的基因,没找到天才基因里拥有的独特之处,没做出预测度高的量表,反而正将问题复杂化。
但或许,这正是这项研究本身最大的价值。谜题答案可能藏在基因与环境的互动中,即便爱因斯坦的大脑,与普通人相比也无甚特别。
尽管许多科幻小说中都有改造人类智慧的情节,随着越来越多可能与智能相关的基因突变被发现,这一构想或因工程量巨大沦为幻影。
明升中国青年报·中青在线记者 郭路瑶 实习生 吴雨浓 来源:明升中国青年报
2018年08月01日 11 版