揭秘雙胞胎二三事:不可躲避的基因影響

2021-01-13 快科技

每年夏天,八月的第一個周末,總會有成千上萬對雙胞胎齊聚於俄亥俄州的一個小鎮——雙生堡,它坐落在克利夫蘭市東南邊,是近兩個世紀前由一對同卵雙生子給它命的名。

他們成雙成對地到來,為的是參加「雙胞胎節」,在三天裡歡宴不休:野餐,才藝表演,還有面貌相似度比賽。這節慶已壯大成了全世界最熱鬧的一場雙胞胎集會。

密西根州芬頓市沃爾夫家的戴夫、唐兩兄弟每逢此節必至,已連續參加了好幾年。他們與來這裡的大多數雙胞胎一樣,都很享受彼此共度的時光。事實上,這兩名53歲、蓄著全無二致的垂胸長髯的重型卡車司機,在過去18年裡已一同駛過了差不多500萬公裡的路程,動輒拖著裝滿從紙尿褲到濃湯罐頭等各式商品的貨倉橫越全美。漫漫途中,一人把持方向盤,另一人便在其身後的鋪位上打盹兒。他們收聽同樣的基督教鄉村音樂電臺,對聯邦政府有著同樣的保守派吐槽,大嚼相同的老三樣公路餐——辣香腸、蘋果、淡味柴達奶酪。休假的時候,他們一起打獵或釣魚。這樣的生活方式適合他們。

「肯定是雙胞胎的緣故。」唐說。

節慶的這天下午,兩兄弟順道進了一間科研帳篷。主持這項研究的是聯邦調查局、聖母大學和西維吉尼亞大學。在這頂大大的白色帳篷裡,技術人員用高解析度相機給一對對雙胞胎拍照,採集他們的指紋並掃描其虹膜,以檢驗最新的面部識別軟體能否把他們區分開。

「雖說同卵雙生子在咱們眼裡可能一模一樣,數字成像系統卻能分辨雀斑、毛孔、眉毛彎處的微細差別。」聖母大學的計算機科學家派屈克· 弗林說,但迄今為止,即便是市面上最先進的系統也會被光線的變化、面孔表情及其他幹擾因素所蒙蔽,無論對雙胞胎還是普通人都有這樣的問題。

由於沃爾夫兄弟的大鬍子遮住了半張臉,更是難以識別。他們倆似乎覺得這事兒挺逗的。「他們拍了我的照片以後,」戴夫說,「我問一個傢伙,假如我出去作一樁案子,然後回家颳了鬍子,他們能看出是我幹的嗎?他別彆扭扭地看著我說,『大概夠嗆。但你可別真出去犯罪啊。』」

先天與後天

弗林這幫人並非唯一來此調研的科學家。經活動組辦者點頭,好多科研隊都在場地邊緣的一片停車場上搭了篷子。在聯邦調查局研究組旁邊的帳篷裡,來自費城的莫內爾化學感應中心的研究者讓雙胞胎們各飲一小杯酒,查看他們是否有著同樣的味覺反應。再旁邊是克利夫蘭市「大學醫院」的大夫們,正就女性健康問題對雙胞胎姐妹進行問卷調查。場地另一邊還有一名寶潔公司的皮膚病專家在向雙胞胎們採訪皮膚損傷方面的問題。

對這些科學家乃至全世界的生物醫學研究者來說,雙胞胎提供了一個分清基因與環境的影響——即先天與後天——的寶貴機會。由於同卵雙生子是單個受精卵一分為二後各自發育而成,他們(她們)基本上擁有相同的遺傳密碼。二人之間的任何差別,例如其中一個擁有更年輕的皮膚,則應是緣於日曬之類的環境因素。

另一方面,通過比較同卵雙生子與異卵雙生子(來自不同受精卵的雙胞胎,通常有一半DNA彼此重合)的人生經歷,研究者便可量化基因對人類生活的影響程度。如果同卵雙生子在某種疾患上比異卵雙生子有著更加接近的表現,那麼人類對這種病的脆弱性肯定至少有一部分源自遺傳。這兩個分別掂量環境與遺傳之影響的研究方向取得了不少關鍵成果,大大有助於我們理解先天與後天如何相互作用,逐步造就我們的性格、行為和對疾病的脆弱性。

然而,雙胞胎研究的一些最新結果卻令科學家們得出了一個激進的、近乎異端的新結論:在人成長中起作用的基本作用力並非只有先天和後天兩種!根據近年興起的一種表觀遺傳學學說,還有第三種產生影響的因素,它有時會充當溝通環境與基因的橋梁,在另一些時候則獨立發起塑造生命的運作。

雙生吉姆

利用雙胞胎來衡量遺傳影響的想法可追溯至1875年,是英國科學家弗朗西斯· 高爾頓首先提出的(將先天、後天影響並立的英文詞語「nature and nurture」也是他造的)。但雙胞胎研究在1980年代出人意料地拐了個彎,緣由是:人們在許多自出生即被分開的同卵雙生子身上發現了異乎尋常的現象。故事始於一對都被起名叫吉姆的雙生兄弟,美國媒體對此曾廣泛報導。他們1939年在俄亥俄州皮奎市出生,於襁褓中被兩對夫婦分別領養,後來一個叫吉姆· 斯普林格,另一個叫吉姆· 路易斯,兩邊的養父母無意中給他們起了同樣的名字。1979年,當39歲的斯普林格跟兄弟重新聯繫上時,他們在彼此身上找到了一連串其他的巧合與類同之處。兩人都是身高一米八,體重82公斤。年少時,他們都養過名叫「玩具」的狗,都隨家人到佛羅裡達州的聖皮特海灘度過假。長大後,他們都跟名叫琳達的女人結過婚又離了婚,第二任妻子又都叫貝蒂。他們給兒子起的名都是詹姆斯· 艾倫(雖然拼寫中有一個字母之差)。他們都當過業餘警察,都喜歡在家裡做木工活兒,都愛犯嚴重的頭痛,都抽塞勒姆牌香菸,喝米勒牌淡味啤酒。雖然他們的髮型不同——斯普林格額前有劉海,而路易斯梳了個大背頭——微笑的表情卻一樣,都是把嘴咧向一邊;他們說話的嗓音完全分不出彼此,而且都有著滿屋子給老婆留情話紙條的做派。

明尼蘇達大學的心理學家小託馬斯· 布沙爾剛一聽說兩個吉姆的事,立刻就把他們請進了自己的實驗室。他領著一幫人給兩兄弟做了一系列測試,確證了他倆的相似之處。雖然這對雙胞胎分別設計了各自的人生,卻似乎仍走了同樣的路。

「我記得他們剛來的時候,大家一起坐在桌邊,」布沙爾說,「我見他倆手上的指甲都被咬到了根兒。我暗想,沒有心理學家問過哪對雙胞胎,是不是連咬指甲的習慣都一樣。可這就在眼前明擺著了。」

後來有些心懷疑忌的人說,這類細節被媒體吹得太誇張了,或者說這畢竟不過是巧合。但加利福尼亞州立大學的心理學教授南希· 西格爾力證「雙生吉姆」確實具有驚人的相似性。「我大約在他們重聚的一年後見到這兩兄弟,他們絕沒有弄半點虛假。」西格爾說,她於1982年加入了布沙爾的團隊,「即便他們的髮型不同,我印象中仍分不清誰是誰。」

接著,研究者們又發現了其他於年幼時分開、成年後重聚的雙胞胎。在20年裡,共有137對雙胞胎進過布沙爾的實驗室,而這個項目也發展成了聞名遠近的「明尼蘇達失散雙胞胎研究」。雙胞胎們被測試的方面包括腦力技能——如詞彙量、視覺記憶、算術、空間旋轉想像——還有肺功能和心臟狀況;他們被測過腦波、性格特點和智商,被盤問過以往的性生活史。算起來,每個雙胞胎都被1.5萬個以上的問題「轟炸」過。「我們連人家七舅姥爺有沒有腳氣都問了。」布沙爾說。

靠著這堆積如山的數據,布沙爾、西格爾和同事們開始剖析人類本性中一些最糾纏難明的謎題:為什麼有的人快樂,有的人煩怨?為什麼有的人外向,有的人羞怯?人的一般智能從哪裡來?其研究方法的關鍵在於一種叫做「可遺傳性」的統計概念。泛泛來講,一項特徵的可遺傳性指的是:某個人群的成員之間在這項特徵上的差別,能在多大程度上用基因的差別來解釋。通過比較同卵雙生子共享某一給定特徵的機率與異卵雙生子共享該特徵的機率,研究者便能計算其間的差別有多少是基因差異造成的。例如,對人類身高的可遺傳性估值通常是0.8,也就是說,特定人群中個體之間的身高差別有80%是緣於各人基因結構的不同。

當布沙爾等人審視雙胞胎智力方面的數據時,得出了一個爭議性的結論:對於在同一文化下長大並被賦予同等機會的人來說,智商的高低所反映的大多是遺傳上的差異,而不是培訓或教育的不同。他們用來自四項不同測試的數據,得出智力的可遺傳性數值是0.75,表明基因的強大影響。這直接牴觸著行為學家們的普遍共識——人類的大腦最初如同一塊空白的石板,等待著被經歷雕琢。更使有些人疑忌的是,對智力與血統之關聯的暗示令人想起20世紀初在英、美興起的那場不光彩的優生學運動,當時曾鼓吹通過選擇性婚育來增強人口集體的基因優越性。

「學校裡的極左團體曾想方設法讓我滾蛋呢。」布沙爾說。

研究者們也探討了家庭教育對智力水平的影響程度。他們把成長於不同家庭——如「雙生吉姆」——和同一家庭的同卵雙生子作了對比,發現每一對雙胞胎都具有相近的智商,就好像由哪個家庭來養育都無所謂似的。布沙爾等人又立刻指出,這並不意味著父母對子女全無影響;如果沒有充滿關愛和支持的成長環境,任何孩子都無法發揮其全部的智能潛力。但是,如果要探究一個特定的兒童群體為何後來擁有了參差不齊的智商,那麼,75%的原因還是要在遺傳上找。

除了明尼蘇達州的這個項目以外,還有多項其他研究利用雙胞胎審視了各種各樣的人類行為和態度。例如,一項調查發現,同卵雙生的二人中如果有一個是罪犯,那麼另一人在同樣境況下犯法的機率要比異卵雙生子高50%以上,說明基因是犯罪行為的一個潛在肇因。另一項研究發現,人信仰宗教的熱烈程度受遺傳的影響相當大,但對宗派的選擇——比方說對於信奉基督者,是成為一名循道宗教徒還是羅馬公教教徒——卻鮮有遺傳。

無論科學家們放眼何處,似乎總能發現一隻無形的基因影響之手在塑造著我們的生活。   和傑娜之子蒂姆,以及道格和吉爾之女賴莉。

 

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