記仇的基因

如今任何一名小學生都會知道，即使你從小就砍掉老鼠的一條腿，長大后它也不會生出一只缺胳膊少腿的殘疾小老鼠來。不管你多么堅持不懈地拉伸老鼠的脖子，它們的后代也不會變成長頸鹿。用生物學的名詞來解釋，這就是說后天得來的性狀是不會遺傳給下一代的。

別小看這件事，在基因的秘密沒有被發現之前，人類曾經為這個理論爭吵了好多年。但如今任何一名中學生都會告訴你，后天性狀之所以不會遺傳，就是因為遺傳性狀是由基因決定的。不管后天條件如何變化，基因是不會變的。

如今任何一名大學生都會告訴你，基因就是DNA，或者更準確地說，是DNA長鏈上的字母（堿基對）順序，比如AATCGG之類的。這個順序決定了蛋白質的構成，也就決定了細胞和個體的性狀。如今基因檢測之所以如此火爆，就是因為人類迫切地想知道基因序列是如何影響人體健康的，從而更好地預測疾病的發生。科學家們則希望找到兩者之間的對應關系，以便為疾病的診斷和治療找到突破口。

總的來說，生命的這個特征應該是件好事，它給了生命一個重新開始的機會。想想看，如果一個母親因故一只眼失明，她絕不會因此而擔心生出殘疾的孩子來。

但是，這個理論正在受到挑戰。科學家們發現，至少在某些情況下，基因是會“記仇”的！早在2002年，美國阿肯色大學醫學研究中心的科學家就通過實驗發現，如果在小鼠發育的早期人為改變它們的食物成分，會對它們后代的健康產生不利的影響。后續研究證實，這是幼鼠DNA上的甲基修飾物發生了變化所致。這種甲基修飾物相當于在基因序列的特定地方插上“小旗子”，這些“小旗子”改變了DNA的活性，從而改變了細胞的性狀。換句話說，即使兩只小鼠的DNA序列完全一樣，也會因為“小旗子”的位置不同而產生不同的結果。

這個結論其實是很容易理解的。多細胞生物每個細胞的基因基本上都是一樣的，它們之所以會分化出各種各樣不同類型的細胞，部分原因就在于所插的“小旗子”不同。研究這一現象的學問叫作“表觀遺傳學”（Epigenetics），以和普通遺傳學區別開來。簡單來說，普通遺傳學研究的是基因序列對生物性狀的影響，表觀遺傳學研究的則是基因序列之外那些能夠改變生物遺傳性狀的因素。比如，DNA分子上的那些“小旗子”（甲基）就是可以遺傳的，所以在那個實驗中，小鼠們把后天環境的變化遺傳給了它們的后代。

自從發現了這一現象后，表觀遺傳學領域進展神速，因為它顛覆了前人的經驗。想想看，如果一位母親在幼年時期吃了不潔的食物，或者喝了遭受污染的水，結果不僅她本人的身體健康會受到影響，還會把這一不良影響傳遞給她的后代，這該是一件多么可怕的事情啊！不幸的是，越來越多的證據表明，這完全是一件有可能發生的事情。

這個令人震驚的結果足以為我們敲響警鐘。隨著人類生活水平的提高，我們的居住環境正在逐漸惡化。有一種理論認為，這是經濟發展過程中必須付出的代價，但表觀遺傳學理論告訴我們，環境對人類的改變是可以遺傳的，不但我們的生活會受環境污染的影響，我們的后代也將為此付出代價。

舉例來說，人類的很多精神疾病一直沒能找到相對應的致病基因，但有科學家認為，致病基因確實存在，然而不能只從基因序列中去找，還應該仔細檢查一下基因的后天修飾物，也就是那些“小旗子”。比如，美國杜克大學醫學院人類遺傳學系副教授西蒙·格雷戈里及其同事在2009年10月出版的BMC醫學雜志上發表論文指出，人類的孤獨癥很可能與一種催產素受體基因的甲基修飾物有關。這些“小旗子”很有可能就是由于某種后天環境因素的影響而插上去的。

2010年10月29日出版的《科學》雜志的封面故事就是關于表觀遺傳學的。著名的美國霍華德·休斯醫學院教授丹尼·雷恩伯格為這個專題撰寫了一篇綜述性文章，指出除了DNA甲基化之外，還有很多細胞因素也可能會對基因的作用方式帶來影響。這些以前一直被忽視的細胞因子幫助細胞們“記住”了它們的生存環境，并把這一信息遺傳給了下一代。

看來，基因也是會“記仇”的，我們真的要小心一點。

（光頭強摘自《在萬物內部旅行》生活·讀書·新知三聯書店圖/張翀）