地位和财富是由基因决定的吗？找到什么样的人生伴侣是由基因决定的吗？基因疗法可以治愈癌症吗？

　　中科院高级研究员、“得到”基因科学专栏作者仇子龙，重磅力作《基因启示录》媲美《上帝的手术刀》

　　在本书中，读者可以一站式领略基因的力量和美，人类理解基因过程中的光荣和困惑

　　还有更重要的，基因对每个人的现在和未来意味着什么

　　暴力倾向是由基因决定的吗？

　　暴力基因的发现要从1993年说起。那年，荷兰有一大家子的妯娌之间经常相互诉苦，说她们的丈夫劣迹斑斑，有严重的家庭暴力倾向，甚至还发生过纵火等恶性犯罪行为。其中一位主妇觉得她们不能再这样忍受下去，于是号召大家一起去找医生或专家问问她们的丈夫是不是得了什么怪病。荷兰一位专门研究人类基因的布鲁纳教授听完她们的诉苦之后，马上猜到这可能是基因的问题。亲属之间的基因相似程度很高，因为都是由上一代传给下一代，所以如果一大家子上下几代都有非常相似的行为缺陷或生理疾病，科学家就有理由怀疑这些缺陷跟基因有关。

　　通过研究，布鲁纳教授发现这些有暴力倾向的男性家族成员的MAOA基因发生了突变，其中一个碱基从C变成了T。差之毫厘，谬以千里，这个基因突变导致MAOA基因编码的单胺氧化酶生产到一半就被运送出了蛋白质工厂，成了次品。这意味着什么呢？单胺氧化酶的作用是降解大脑中传递神经信号的化学物质，比如多巴胺。多巴胺是大脑里的神经细胞用来传递信息的一种化学物质，决定了我们的“冲劲”。

　　比如一个人在攀登珠穆朗玛峰，当到达登顶前的最后一个海拔8 300米的营地后，谁都知道，再拼最后500米就能吹一辈子牛皮了。这个时候攀登者的大脑里就会分泌特别多的多巴胺，让大脑非常兴奋，集合身体里所有的力量，向8 848米顶峰发起冲刺。有趣的是，一旦登顶珠峰，登山者大脑中的多巴胺就会慢慢减少。然后他们就会觉得人生的重要目标都实现了，登顶成功也没那么刺激了。这个多巴胺逐渐减少的过程，其实是大脑的自我保护机制。在需要冲顶的时候，大脑需要集合所有的力量，激发身体潜能，但是人体不是机器，不能长时间超负荷运转，所以登顶以后一定要慢慢恢复到正常状态，大脑不能太兴奋，这个过程就需要MAOA这个单胺氧化酶来把多巴胺降解掉。

　　如果MAOA基因发生突变，产出的单胺氧化酶是次品的话，多巴胺就会积累得越来越多，不停地刺激神经细胞，让大脑过度兴奋。因此，携带这个基因突变的人确实容易冲动，遇事不容易冷静下来。

　　从原理上看，MAOA基因突变与暴力有关好像真说得通。这个研究当年让无数人都震惊了，MAOA基因成了大名鼎鼎的“暴力基因”。

　　那么，我们争强好胜的性格真的是由基因决定的吗？有暴力基因突变的人会不会是潜在的罪犯呢？为了防患于未然，我们是否需要把那些有暴力基因突变的人抓起来，或者至少先把他们监控起来呢？你会发现，这个研究很快把我们推到了科学与社会伦理的边界。从法律角度出发，我们当然不可能对那些还没有犯罪的人进行监控。但是如果科学上确实能预判他们有很大可能性会发生暴力犯罪，难道真要等他们杀人放火了以后再亡羊补牢吗？

　　这里我必须强调一下，在生物学家看来，暴力对动物而言是一种非常自然的行为模式，是生存的必需技能。一个不会跟同伴或者天敌搏斗的动物在自然界基本上寸步难行，分分钟就被灭了。不过，在现代社会中，人与人之间的暴力行为是违法犯罪，必须受到法律的严格约束。现在的一个关键问题是，我们必须知道MAOA基因突变会不会导致暴力犯罪。光从刚刚那个研究来看，我们当然不能得出结论。原因很简单，这只是一个家族的研究，孤证难立。为了确认MAOA基因突变和暴力之间的关系，我们需要接着问两个问题：第一，其他人如果有MAOA基因突变，也会有这个家族里的男性那样的恶劣暴力行为吗？第二，只要有暴力犯罪，就会有这个MAOA基因突变吗？

　　暴力基因是被冤枉的

　　2002年，有一篇研究MAOA基因突变与暴力行为的著名论文发表了。开头我们提到的那个法庭判决里，研究人员引用的就是这篇论文。这篇论文一发表，新闻报道上就出现了各种耸人听闻的标题，比如“基因导致暴力”。真的是这样吗？为了避免被所谓的“砖家”忽悠，咱们来看看这篇著名论文究竟说了什么。

　　这篇论文其实是一个非常严谨的科学研究。从1970年开始，为了研究幼年遭受家庭暴力的孩子成年后是否更容易出现暴力倾向，英国、美国和新西兰的科学家寻找了1037个在正常家庭中成长的孩子和遭受过家暴的孩子，跟踪了他们从3岁到26岁的成长历程，观察他们成年后是否容易出现行为障碍、反社会行为以及严重的暴力犯罪。

　　1993年，“MAOA暴力基因”的研究发表后，这群科学家便意识到，他们可以在之前的研究基础上测一下这群孩子有没有MAOA基因突变。然后看一下，如果有孩子有MAOA基因突变，长大是否更容易出现暴力行为？

　　这篇论文里的结论是这样的，“在具有MAOA基因突变的孩子中，家暴这个因素对孩子长大以后是否出现行为障碍的影响非常显著”。这句话挺绕，我来解释一下科学家到底想说什么。

　　科学家在有MAOA基因突变的孩子身上发现了两个现象。第一，如果幼年遭受了家暴，那么孩子长大以后出现行为障碍，乃至严重的暴力犯罪的可能性更大。第二，如果幼年没有经历家暴，那么这些孩子长大以后和没有MAOA基因突变的孩子表现一样，并不会更容易产生行为障碍或暴力犯罪。

　　通过这两个现象，我们可以解读出两个意思。

　　第一，拥有MAOA基因突变的孩子确实容易冲动。如果幼年遭受了家暴，孩子的心理创伤本来就很大，再加上处在非常糟糕的家庭环境中，所以长大以后大概率会出现行为障碍，导致社会问题。轻则在酒吧打架伤人，重则违法犯罪。

　　第二，导致这些拥有基因突变的孩子长大以后发生暴力犯罪的罪魁祸首，是幼时遭受的家暴。因为在没有家暴的家庭下，即使有暴力基因突变的孩子，长大也完全没问题。由于接受了正常的家庭教育，即使孩子性格上容易冲动，也会受到社会道德准则的约束，不会成为社会问题。

　　可以说，这是一个被媒体误解了20年的研究结果。

　　研究者将家暴程度分了三个级别：没有、轻微和严重。研究结果表明，不管有无暴力基因突变，只有在遭受严重家暴时，研究对象的反社会人格指数才会飙升。如果一个人有暴力基因突变，幼年又遭受了严重家暴，雪上加霜，那么他就很可能成为社会的危险因素。对这些幼年遭受了严重家暴的孩子而言，他们从小就没有正常的家庭环境，如果还要因为携带了先天的基因突变受到歧视就太荒谬了。有这工夫还不如努力去消除家庭暴力。虽然基因不一定决定人的上限，但是看来环境决定了人的“下限”。

　　暴力基因突变一定不好吗

　　现在我们知道，MAOA基因突变会让人更冲动，但暴力犯罪的首要诱因是个体幼年遭受的家暴，而不是MAOA基因突变。有人据此认为，暴力基因应该取名叫障碍基因。但是我觉得叫“障碍基因”也不对，争强好胜、容易冲动并不一定就是性格障碍。

　　2011年，美国加州理工学院的科学家做了一个实验，他们找了90名男性，其中一部分人是有暴力基因突变的，另一部分没有。研究者设计了实验，想看看谁更善于在压力状态下在金钱投资方面做出更好的选择。

　　科学家发现，与没有基因突变的人相比，有暴力基因突变的人更能在风险之下顶住压力，做出更好的投资选择。这样看来，暴力基因突变还真不是一件坏事儿。在现实社会中，尤其是竞争激烈的商界，太含蓄内敛不一定是优点。我猜想，如果去测一下华尔街商业人士或者世界五百强企业管理层的基因，说不定会让人大吃一惊。所以，我认为这个MAOA基因突变应该叫作“战士基因”。

　　因为暴力基因太有名，所以科学家对全世界各族人民的MAOA基因都进行了测序分析，结果让所有人都大跌眼镜。美国和欧洲竟然有1/3的人拥有MAOA基因突变。幸亏我们没认定MAOA基因突变和暴力犯罪的相关性，否则1/3的人都要被冤枉。

　　更让人吃惊的是，汉族人拥有暴力基因突变的比例居然达到了77%，全世界最多！这难道说明汉族人是最好斗的吗？显然不是。在人类漫长的演化过程中，汉族人群可能产生了其他的基因突变，对冲掉了MAOA酶活力不够的副作用，导致我们也没有特别容易冲动。由此可见，我们对于基因与性格的关系的认识还非常粗浅。

　　在与病毒的斗争过程中，科学家们学到了什么？

　　如果把所有的病毒列出来，人类发展史看上去就是一部与传染病做斗争的历史：天花病毒、甲流病毒、登革热病毒、SARS冠状病毒、埃博拉病毒等，都曾夺走人类大量的生命。这些直径约10-300纳米之间的微生物，在人类不经意间就可以完成一次入侵。但在科学家们找到抗生素、发明疫苗以后，这些疾病可以说多数已经被控制住了。

　　而我们人类大部分的疾病都是由先天或后天的基因突变引起的，比如胎儿出生缺陷、遗传代谢性疾病、各类癌症等，每个人身上的基因都是不完美的，每一个人都可能因为基因缺陷而患病，这类疾病目前怎么治疗呢，这就要说到“病毒”。

　　任何一个生物体都是由基因构成的，基因是所有生命的底层逻辑。在生命科学蓬勃发展的21世纪，基因科学应该成为每个人的常识。

　　第一，利用细菌的免疫系统。

　　2012年，科学家发现细菌用来对抗噬菌体的免疫系统很厉害。有4位科学家把细菌的这套基因武器成功地改造成了基因编辑系统，可以用来改变基因，改变DNA序列。这套基因编辑系统非常强大，可以修改动植物的基因，最终我们也可以用基因编辑的方法来修改基因缺陷，还可以为人类治病。

　　第二，利用病毒来造福人类。

　　病毒始终是人类健康的大敌，那么有没有可能化敌为友，让病毒为我所用呢？病毒是一类能对人体细胞及其它动物细胞进行有效感染的微生物，病毒的本领是把自己的基因高效地放到宿主细胞里去。所以，病毒目前已经被科学家们改造成为进行基因治疗的主要递送工具。

　　比如，有一些人患有因先天性基因缺陷引发的遗传病，包括眼睛、血液、免疫细胞都有基因缺陷。科学家们就利用病毒的特点，改装病毒的基因组，不让病毒自己复制，把坏的基因都删掉，把好的基因装进去，然后用病毒作为载体，就像一辆小货车一样，拉着正常的基因送到病人体内来给人治病。从2016年到2019年，用改造过的这种无害病毒作为载体的基因药物，已经被用于疾病治病，有很多基因治疗的药物已经上市了。

　　100年前，人类社会的最大威胁是细菌和病毒引起的传染性疾病，在找到抗生素、发明疫苗以后，这些疾病已经完全被控制住。现在，因基因缺陷导致的疾病成了人类最大的威胁。

　　在后信息时代的物质丰裕之时，人类社会前进的最大限制就是基因，因此科学家们正在操纵基因，主动改造生命。人类对基因的改造有两个主战场：

　　第一个主战场是通过操纵基因，增强生产力。

　　基因操纵技术已经成了人类社会的重要技术力量之一，又被称作基因工程。基因工程有两个主要的应用场景，一个是让其他生物为我们生产蛋白质药物，另一个是改变动植物的性状，为人类生产更多、更好的食物，比如种植广泛的转基因大豆和转基因棉花等。

　　基因工程在疾病治疗方面经过了两个时期。基因工程1.0时代，科学家运用重组DNA技术把基因转移给微生物，为人类生产蛋白质药物，比如胰岛素。基因工程2.0时代，科学家把人体免疫系统的一系列基因转移到小鼠身上，让小鼠生产人类抗体，进而为人类的疾病治疗带来了革命性的影响。

　　基因工程1.0还不至于影响人类社会走向，但基因工程2.0就很厉害了，它能利用动物生产对人体非常重要的蛋白质——抗体，这是与人类性命密切相关的新一代蛋白质药物。

　　什么是抗体呢？抗体是免疫系统用来对抗外来病原体的蛋白质。每当病毒、黏性末端细菌入侵人体，我们的免疫系统就会记住这些入侵者，然后产生抗体。抗体需要有抗原的刺激才会产生。抗原和抗体之间的厮杀在人的一生中会发生许多次。

　　抗体有多强大？举个例子，只要小时候吃过一次小儿脊髓灰质炎糖丸，这辈子都不用担心会得小儿麻痹症。因为糖丸里含有被降低了活性的脊髓灰质炎病毒，这些病毒进入人体以后，不会使人生病，而会作为抗原，刺激机体的免疫系统产生抗体。机体有了针对脊髓灰质炎病毒的抗体之后，如果真的遇到脊髓灰质炎病毒入侵，抗体就会马上出征，尽职尽责地扫除病毒。

　　抗体药物在人类药物史上处于什么地位呢？在蛋白质药物和抗体药物出现之前，药物一直是用化学方法合成的。而掌握了基因工程技术之后，我们可以成功生产蛋白质药物，还可以用免疫系统的精确制导导弹—抗体来作为药物。

　　抗体药物现在仍未普及。抗体药物的生产过程非常复杂精细，目前还无法大规模量产，价格也十分昂贵。基因工程的革命才刚刚开始，而它的未来与每个人息息相关，也是人类社会继续向前发展的又一巨大推动力。

　　操纵基因的第二个主战场是治愈疾病。

　　人类大部分的疾病都是由先天或后天的基因突变引起的。我们希望操纵基因的一个重要原因，就是修复自身的基因缺陷，保持健康。

　　几百年前，医学界发现很多疾病是由上一代遗传给下一代的，因此将这些疾病归类为遗传疾病。自从发现了基因以后，人们知道了遗传疾病的病因就是基因缺陷。

　　科学研究发现，基因缺陷导致的疾病可以分为两类，一类是由于先天基因突变导致的遗传病。比如唐氏综合征，如果不做产前基因检测，25岁产妇产下唐氏患儿的概率为1/1 300，而35岁产妇产下唐氏患儿的概率为1/300。另一类是由于后天基因突变导致的疾病，比如癌症。目前的基因检测手段绝大部分都用来检测先天的基因突变。

　　2012年，人类获得了一个可以准确改造基因的利器——基因编辑技术。

　　对于先天基因突变导致的遗传病，我们可以通过全基因组测序来发现患者遗传的基因突变，比如新生儿先天性耳聋和会导致失明的先天性视网膜细胞退行性病变，一旦发现病人，我们可以采取全基因组测序的方法，找到孩子身上新发的基因突变，或者孩子遗传自父母的基因突变。

　　对于后天基因突变导致的癌症，我们需要通过最新的检测手段，如检测血液里的DNA碎片中具有的基因突变，帮助患者对症下药。

　　任何一个生物体都是由基因构成的，基因是所有生命的底层逻辑。在生命科学蓬勃发展的21世纪，基因科学应该成为每个人的常识。

　　（本文摘自《基因启示录》，仇子龙著，浙江人民出版社2020年1月第一版，定价：79.90元）

　　（本版文字由燕婵整理）