日前，英國帝國理工學院的報告顯示，研究者首次確認了人類大腦中兩個與智商有關聯的特定基因簇，而這項發現意味著，未來或許可以通過調控這些基因來提升智力。儘管目前這只是一種理論上的可能，但無論如何，關於基因調控，科學家已經邁出了第一步。
文/圖廣州日報記者黃嵐 圖gettyimages
最新發現：
兩大基因簇和智商水平密切相關
英國帝國理工學院的報告顯示，他們首次確認了人類大腦中兩個與智商有關聯的特定基因簇，這一發現不但加深了研究人員對智商的理解，未來或許有助於開發更高效的神經系統疾病療法。這項研究成果發布在新一期《自然·神經科學》雜誌上。
這兩個基因簇分別被稱為M1和M3，每個基因簇由數百個相互關聯的基因組成，它們很可能受主調控開關的控制，共同影響人的認知、記憶、注意力和推理等有關智商的方面。雖然目前該研究尚處於早期階段，但研究人員將深入這一基因網絡，以期最終能夠通過調控這些基因來提高人的認知功能。
參與研究的帝國理工學院神經科學家麥可·詹森表示，人類智商是由大量進行團隊工作的基因共同決定的。利用計算機分析上述數據，就是為了確認影響認知和推理能力等智力方面的基因簇。此外，某些與智商有關的基因如果發生變異，也是誘發癲癇症等神經系統疾病的重要因素。
這項發現意味著，未來有可能通過調控機制，調節與人類智商有關的基因簇，從而改變智商，但「目前這只是在理論上具有可行性」。研究人員表示，這將是解開人類大腦功能之謎的新途徑希望，他們希望該類研究能為治療神經疾病如癲癇提供新見解，並改善與這些疾病相關的治療手段。
專家解惑：
「天才」具有
與眾不同的基因？
此次研究成果是否意味著「基因決定了人的智商」的說法成立？北京大學生物化學與分子生物學博士劉峰在接受記者採訪時表示，僅從研究結果來講，還不能證明「基因決定了人的智商」這一結論。「該研究只是通過初步實驗與生物信息學分析確認了這些基因簇和智商有一定的相關性，但其中是否具有真正的因果關係需要更多的實驗來證明。儘管如此，從專業的角度來看，基因對於人類智商很可能擁有決定性的作用，但需要更多的實驗去證明。」他這樣解釋道。
智商通俗來講是智力的代名詞，包含記憶力、推理力、想像力、分析力、判斷力等，智商是這些能力的綜合體現，而人類大腦則是擁有和體現這些能力的器官。「影響神經可塑性的因素通常認為包括先天基因遺傳因素和後天的環境因素，基因可以讓大腦具有可塑性強的物質基礎，是關鍵因素；而後天因素，比如教育和訓練，也可以提高大腦的各項智力能力，不過通常認為可能需要建立在基因因素之上。」他舉例，「這就像用桶裝水一樣，基因因素決定了每個人的桶有多大；假如基因因素不好，即使後天訓練再多，由於桶小，也裝不下更多的水。」
劉博士表示，從科學的角度出發，「天才」理論上應該是存在的，這些人具有特殊的基因表達情況和不同於常人的大腦結構，他們通常神經可塑性極強、記憶力驚人、想像力也極為豐富，即使在沒有經過特殊教育與訓練的情況下就可以完成常人難以完成的大腦活動。
「天才」也許有代價
「傻人」可能有傻福
研究者發現，某些與智商有關的基因如果發生變異，也是誘發癲癇症等神經系統疾病的重要因素。換句話說，是否那些聲名顯赫的「智力基因」，一旦發生病變便會反戈相向，對人類的智商造成威脅？對此，劉峰博士給予了肯定回答。
「首先要強調，生物體是非常精妙的『緩衝體系』。所謂『緩衝體系』，就是我們傳統文化中經常講到的『過猶不及』的道理。」他解釋道，基因表達成蛋白質的過程受到許多步驟精細調控，目的就是要保證蛋白表達量在一個合適的範圍內，達到「穩態」。某種蛋白過多和過少都會對生物體造成毒害。在明白了這個原理之後，那些所謂的「智力基因」一旦表達量過高，很有可能會對智商造成相反的效果，乃至對生命造成威脅。
神經的可塑性強和興奮度高使得大腦反應迅速，看上去智力更高；但如果神經過度興奮，就會造成多種神經系統疾病，比如癲癇。此外，自閉症、精神分裂症都已經證明和一些神經系統的基因突變有關。劉峰博士告訴記者，有趣的是，不少智商很高的「天才」有時也都或輕或重地表現出自閉症、精神分裂症或癲癇等神經系統問題；相反，個別有癲癇病史的人可能會表現出獨特的大腦功能，比如超強的心算能力等。「不是有句話叫做『天才與瘋子只有一步之遙』麼？由此可見，『天才』有時也許是要有代價的，而『傻人』可能有『傻福』。」
「基因編輯」目前效率不高且有脫靶問題
最近關於「基因編輯」的話題受到熱議，然而「基因調控機制」涵蓋面更廣，相比之下，「基因編輯」只是其中的一個手段。「基因調控機制」主要在轉錄和翻譯層次，其中以轉錄更為重要。相比之下，「基因編輯」就是人為修改DNA模板的過程，編輯之後的基因DNA模板就會產生序列不同的mRNA(信使RNA)和蛋白質，而這些mRNA和蛋白質的量並沒有什麼變化，除非整體刪除基因或添加重複基因的拷貝，抑或在基因的表達調控區進行編輯。
「以智商基因為例，『基因調控機制』的最終目的是改變以該基因為模板生成的蛋白質的多少。可以採用『基因編輯』的方式編輯基因DNA模板，也可以用活化或失活轉錄因子或翻譯因子的方式分別激活或抑制『轉錄調控』和『翻譯調控』，最終使得『智商基因』的表達控制在一個較為優化的範圍內，既可以提高神經可塑性與活動性，但又不至於引發疾病。」最後劉峰博士表示，控制基因表達的「度」是一個關鍵因素，在最優範圍沒有明確之前，任何針對這些「智商基因」的改變都有可能引發疾病。
此外，「基因編輯」和其他調控方式勢必引入外源物質，安全性值得考慮，尤其是「基因編輯」的效率目前不高，而且存在脫靶問題，可能造成「目的基因沒有被編輯，而編輯了其他基因」的情況。這些原因綜合造成了 「基因編輯調控智商基因」 在目前不具備可行性，但在未來能否實現有待於進一步研究。
未來方向：
「智商基因」也會引起「情商基因」的研究
鑑於「基因編輯」這項技術不夠成熟，所以現階段研究者更多的是以「死馬當活馬醫」的心態對一些「非改不可」的基因進行「改良」，而對錦上添花的「優化」則非常謹慎。其實在人體內，除了擁有與智商有關聯的特定基因簇之外，編碼組蛋白、主要組織相容性複合物分子和抗體分子的基因都呈現成簇現象。劉峰博士表示，通常進化熱點的基因、需要大量表達的基因和功能類似的基因有時都會成簇存在。未來基因簇的研究會是生物信息學與基因組學的一個重要研究方向，對於研究基因功能和人類進化方向都具有重要意義。
「關於『基因調控』的研究一直都是生命科學的研究重點，未來也不會削弱。而『智商基因』領域，未來可能關注更加精細的神經系統調節機制，區分促進大腦功能與大腦疾病的分子機制，使得個別『天才』免受神經系統疾病的困擾。」他說，「這個話題的確非常有趣，我想大家都有這樣一個感覺，就是智商非常高的人可能會表現得情商不太高，做事比較古怪，這可能和大腦工作區域的激活與抑制有關。人是需要生活在社會之中，單單智商高的人有時並不意味著一定受其他人歡迎。因此，『智商基因』的研究也會引起相應『情商基因』的研究，乃至智商與情商的討論。」