Half the truth is often a great lie.

被误解的基因

科技 sean 4720℃ 0评论

科学与科学新闻是两回事。二者各有价值,可做好科学与做好科学新闻所需要的技能却有不同。做科学需要对所谓的事实以及理论一直保持怀疑,做科学新闻则需要将复杂的东西清晰表述出来。我对尼可拉斯·韦德的新闻作品很是仰慕,可他的这本新书却提醒了我们科学和科学新闻二者之间的界限其实十分模糊,越界的风险很大。 在《麻烦的遗产》一书中,韦德已不再仅仅只是报道科学事实或广为人们接受的理论,他在书中所主张的大胆观点远非科学共识。

如今的韦德是一名自由作家和记者,他在纽约时报担任记者期间的作品令其广为人知。他之前也写过几本有关生物学的畅销书,出版于2006年的《黎明之前》 Before the Dawn和出版于2009年的《信仰的直觉》 The Faith Instinct 两本书的主题都是关于人类进化,包括宗教的进化。《麻烦的遗产》的主题依旧是关于人类进化,但是他这次挑了一个极易引起争议的话题:种族。他的目标是“正视种族在基因层面的差别,探究人类较晚近时期的进化对历史以及人类社会特质有怎样的揭示。” 他的结论是:种族不但真实存在,而且不同种族在基因层面也有常人意想不到的差异。

韦德的主要观点是:人类晚近时期所发生的进化导致不同族群在基因层面出现差异,并进而表现出不同的社会行为。这些在社会行为上的细微差异可以解释为何不同族群所建立的社会制度大相径庭:

社会制度不只是一套随意制定的规则。一种社会制度是从人们本能的社会行为中逐渐“生长”出来的,这些行为包括:信任别人,遵守规则,惩罚不守规则者,互惠互利,相互贸易或者与邻为敌。因为进化所产生的压力,不同社会的上述行为会有细微差别,从而导致建立在这些社会行为之上的制度也会各个不同。

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博茨瓦纳与南非边境沙滩上玩耍的布什曼人孩子,摄于1947年。该照片曾在现代艺术博物馆名为“人·家庭”的展览中展出,该展览由爱德华·斯泰肯(Edward Steichen)于1955年组织。

进化生物学对以下现象有自己的解释:为何有的族群生活在有现代国家组织形式的社会,而其他族群生活在部落社会中;为何有的民族富裕而其他民族贫穷。(见注1)

《麻烦的遗产》一书有赖于过去十多年来基因科学所取得的革命性成就。(Genome指的是完整的基因组,基因是我们每个人身上的遗传物质。)在相当大的程度上,这项革命性成就既是技术上也是经济上的。为一个人的基因组进行“排序”工作(所谓排序是指对一个人类基因组所有的三十亿组基因进行破译)所需要的高科技现在已经高度自动化且成本低廉,遗传学家已为全世界范围内的数千人的基因组完成了排序。在这项工作中,种族之间在基因层面的差别开始显现。韦德称,遗传学家不愿意对这样具有政治敏感性的结果公开发表意见,于是他接过了这项工作。

《麻烦的遗产》分为两部分,第一部分介绍了有关基因组的最新研究对人类进化所做的揭示,其中包括种族之间差异的形成。第二部分探讨了不同族群之间在基因上的差异对社会行为以及不同族群所接受的社会制度可能产生的影响。这两部分的差异十分明显。

人类进化史中的重大事件已广为人知。人类和我们的近亲黑猩猩约在六百万年前在进化道路上“分家”。非洲是我们这个物种的发源地,解剖学意义上的现代人约20万年前出现在那里。值得注意的是,如今几乎所有不是非洲人的族群都有共同的祖先:大约5万年前走出非洲的那一小群人。这个时间很重要,5万年,这是韦德所认为种族之间的差异所能有的最长的历史:毕竟,两千多代前我们所有人的祖先都生活在非洲。

人们渐渐分布到各地,最终形成了五个主要族群:非洲人(撒哈拉以南),东亚人,白种人(欧洲,印度次大陆以及中东),澳大利亚人以及美洲土著。其中有的族群比较年轻(美洲大陆上有人类居住的历史不过15,000年),但是韦德表示,这样的分隔很好地让我们看到人类遗传多样性在地理上是如何划分的。因为地理的阻隔,过去几万年间,这些族群的演进必然是各自进行。在此期间,农业,村落中的永久住所等许多我们认为为人类特有的事物开始出现。

遗传学家对人类基因组的研究在过去十年中有什么发现呢?韦德在书中主要提到的结论是人类的进化有这样几个特点:时间晚近,内容丰富,地区性明显。他所提供的事实都比较容易理解。各大洲的族群在基因层面存在差异。韦德也强调,这些差异的确“很小且不容易发现”,可遗传学家因为已获得全球范围内大量有关基因的数据,他们可以看出这些差异。

一个中心事实:来自各大洲的族群在基因上的差异有统计数据的支持。遗传学家可能会在79%的欧洲人身上发现某个基因存在变异,但是这样一个变异只在58%的东亚人身上存在。某种基因变异只在欧洲人身上有而东亚人身上完全没有的情况很少。但是人类的基因组如此庞大,许多统计数据上的差异加在一起以后,遗传学家还是很容易看出哪个人的基因组像是欧洲人的,哪个看起来像是东亚人的。用更专业的语言来说,这个结论是:在对人们的基因组进行统计分析后,相同族群的人的基因组会在一个聚类中,每个聚类又对应一个大洲。种族在这样的统计学意义上是真实存在的。

为何会有这样的差异出现?有两种可能,第一种:差异并无意义。在最初几代人身上,基因变异的频率基本一致,然后随着时间推移开始变得各个不同;但是这些变异对个体能有多少后代生存下来(这也就是达尔文所说的适者生存)并不产生影响。遗传学家将其称为“中性进化”(neutral evolution)。

第二种可能:我们基因组的变化是由自然选择所造成。根据这种假设,不同族群之间基因变异的频率差异是因为某种变异可以使该族群更好地生存,比如让他们在恶劣的环境中提高存活的几率。很早以前,遗传学家就了解到这种自然选择在某些族群中发生作用,但在其他族群中则没有发生过作用。比如西藏人对高海拔的环境很适应,这种适应看起来是由于基因上的变异。然而,直到今天,我们依然无法确定像这种较晚近时期发生的自然选择究竟是通常还是罕有。

遗传学家在对基因组的研究中提供了新的方法来寻找自然选择曾发生过的证据。一个方法是去寻找“选择性清除”(selective sweeps)。自然选择会令一个有利但最初少有的变异在一个族群中的出现频率提高。这个过程会在基因组上留下记号:因为围绕这个变异的一整段基因都会在更多人身上出现,到最后几乎该族群中的所有人都会有;遗传学家于是便可以在这个族群中观察到一段几乎没有变化的基因。

遗传学家通过使用这种方法或更经常使用的其他方法得到了相当不错的证据证明,自然选择对我们的基因组产生过影响。韦德在书中指出,人类基因组的14%在较晚近时期受到过自然选择的影响。这些研究方法无法告诉我们为何自然选择对我们的基因组产生了这样那样的影响(比如是不是为了适应某种新寄生虫?),但是它们可以告诉我们这些自然选择带来的影响发生的时间很晚近,发生的范围限于某几个大洲。

韦德对人类基因组研究的调查总体有效,但并非无错。比如,他夸大了在较晚近时期受到过自然选择影响的基因组比重,正确的数字是8%,而非14%,并且这个8%也不是绝对的,它也可以有其他解释。(见注2)另外韦德通常假设自然选择的发生是为适应生态环境变化,但是也有的是因为性的选择(或者推动进化的其他因素),在这种情况下,个体是为获得配偶而竞争,并非为生存而争。

更糟的时,韦德声称,直到最近几年生物学家才意识到,自然选择会通过让许多不同基因的变异频率产生微小变化来改变个体的某个习性,而非通过显著改变某一个基因的变异频率来改变个体的习性。事实上,这个假说一百年前就提出了,它是学界对进化所带来改变的传统认识。当然,这样的错误并不能动摇韦德在书中第一部分的主要立场,但这些错误却也说明他不能很好指引人了解此类技术文献。

最重要的是,人们对有关基因组科学事实的理解并非韦德所想的那样少。亨利·路易斯·盖茨(Henry Louis Gates Jr.) 曾将自己的基因样本送到实验室检验,以弄清自己有多少非洲血统,又有多少欧洲血统(随后他在美国公共电视网的节目里做主持人并公开了结果),要说受过教育的民众会不承认在不同大洲生活的人在基因排列上有细微差异恐怕并不成立。当然,对于可能对基因科学不了解的人来说,韦德在书中提供的信息是有价值的。

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