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今天分享的書籍是《基因傳》。
作者悉達多·穆克吉，印度裔美國醫生、腫瘤專家、知名科普作家。他曾就讀於牛津大學，並在斯坦福大學和哈佛大學取得醫學博士學位，他還是哥倫比亞大學醫學中心助理教授，他的研究主要集中在癌症治療和與血細胞有關的基因功能上。2010年，他出版著作《眾病之王：癌症傳》，並於次年榮獲普利策文學獎，《時代》雜誌稱其為“1923年以來最有影響力的100本英語書之一”。2016年，《基因傳》出版後，迅速高居亞馬遜榜單，成為《紐約時報》暢銷書，《華盛頓郵報》《西雅圖時報》年度好書。
基因研究是當下的顯學，基於基因研究的生命科學研究也是未來科技發展的最重要的領域之一。人們希望基因研究能夠找到治療絕症的良方和健康長壽的密碼，也有人希望基因剪輯能夠篩除致病基因，新增優秀基因，培育出新新人類。基因與環境的相互作用，決定了我們的體徵，也影響了我們的性格和脾性。未來，在基因診斷和基因剪輯領域會有更快更大的突破。只是，如果人類基因可能像轉基因植物那樣可以被隨意刪減搭配，穆克吉提醒我們，生命是複雜多元的，一定不會那麼容易被精確的剪裁所規整。
01、什麼是基因基因是控制生物性狀的基本遺傳單位。一個生命體的生、長、衰、病、老、死都與基因儲存的資訊有關。既然基因是生物資訊儲存的單位，又影響到了生命體的生物資訊，普通人會認為，人類基因儲存了構建人類身體資訊的藍圖，可以決定我們全部的身體、生理與心理的特徵。換句話說，掌握了基因就可以克隆出一模一樣的生物體。如果你能夠解構我所有的基因，就可以完全按照基因複製出一個跟我一模一樣的人。
作者說，並不是這樣。基因的世界要複雜並混亂得多。大多數基因儲存的資訊更像是菜譜。菜譜只是規定了做菜每一步的流程，最終做出的菜色卻是因人而異。用菜譜來理解基因，可以更好地理解基因到底怎麼影響我們每個人的身心發展。就像菜譜所列出的流程有先後次序，先做的流程對一道菜的影響常常大於後續的流程，基因發生作用也有上下區別。
比如，要烤麵包，第一道流程就是和麵，規定要加多少麵粉，加多少水。水和麵粉的比例合適，就能和出適合烤麵包的面，如果太多的水太少的面，那隻能變成麵糊糊了。同樣，前序的基因常常對最終的產品起到決定性的作用——到底最終產品是麵包，還是麵糊糊。
再比如，影響一個人性別取向的基因就是一道菜譜，每個人在胚胎髮育階段都按照這個菜譜形成自己的性別特徵。在這道菜譜的第一條，是一個叫 SRY 的基因。這是最開始的基因，也是決定整個流程走向最關鍵的基因，因此被稱為主調節基因。 SRY 基因的開啟或者關閉，決定了一個人的生理體徵是男還是女。
生物學家就做了一項實驗，在雌性小白鼠胚胎內植入額外的 SRY 基因並激活，胚胎就會發育出完全雄性的體徵，包括陰莖和睪丸，出生後的小白鼠也只會對雌性小白鼠感興趣。但是， SRY 只包含了菜譜的第一道流程的指令，在後續的流程中，這個基因還會影響其他幾十個基因，這些基因又會整合來自內部和環境的影響，比如荷爾蒙的因素、社會和文化的影響等等，最終塑造出個體不同的性別取向。
換句話說，決定性別菜譜的流程中， SRY 基因的影響是決定性的，決定了個體的生理體徵是男還是女。但是性別取向卻並不僅僅由 SRY 基因決定，在菜譜的後續流程中，其他不同基因的變異會導致程度和傾向的差異。基因不僅會決定人的生理體徵，也會導致人患遺傳疾病。
每個人的身心特徵是不是也都由背後的基因來決定？對於這一問題，在基因研究歷史上一直存在兩個極端的觀點。一邊是外部環境決定論，認為嬰孩就像是隨機記憶體一樣，出生時腦子白紙一張，可以下載任何一種作業系統，未來的心理和性格塑造，文化起了決定因素。另一邊則是基因決定論，認為基因決定了人的性格、欲求、脾性和行為。生物學家和人類學家為此做了不少的實驗。結果證明基因對人類的性格和脾性的影響要比一般人想象的大得多。
最著名的一項研究是，對生活環境不同的同卵雙胞胎的研究。同卵雙胞胎是由同一個受精卵分裂成兩個不同的胚胎長大而成。有些雙胞胎在出生後不久就被分開，成長在完全不同的環境中。研究十幾年後他們之間的差異，就可以從側面觀察基因對個體的影響到底有多大。
研究者發現，這些被分開的雙胞胎髮展出許多驚人的相似之處，比如他們有相似的性格、愛好，也會患上類似的病症。一些研究甚至發現，分開成長的雙胞胎有類似的音樂愛好、相同的理財偏好、同樣的利他行為。這一類的研究證明，基因的確可以不僅決定外表，還影響性格。
但是是不是由此就能推匯出“基因決定論”了呢？當然不是。換一個角度來看雙胞胎研究：為什麼兩個基因完全相同的同卵雙胞胎，即使在同一個環境中共同成長，長大之後也會變成個性並不相同的兩個個體，而不是精確複製的映象？因為受到外部環境的影響。即使共同生長，雙胞胎所經歷的外部環境總會有細微差別，他們各自也會有很多屬於自己的偶然經歷。甚至雙胞胎中一人得了某種遺傳疾病，比如說糖尿病，另一人也並不是百分百會得病，只是患糖尿病的機率比常人要大得多。這仍然是因為，導致發病的基因並不是只有一個，眾多基因變異是被啟用還是被抑制，也與外部環境的許多偶然因素有關。
我們可以這麼來想象雙胞胎，他們就是同樣的一組基因在時空機器中發展出的兩種不同的生命體。基因只決定了他們身體和性格的一部分，但個體到底怎麼演化，與外部環境偶然特殊的事件都有著千絲萬縷的聯絡，比如小時候的一場大病、年輕時候的一場事故、墜入愛河的甜蜜柔情，都是影響個體的變數。
作者把基因的作用做了一個非常形象的比喻，說“基因給人類寫出了劇本，卻留下了不按劇本演戲的空間”。這句話也深刻地描繪了生命的意義。生命的一部分是遺傳，但是也會留下偶遇的空間，留下應對外部環境變化而改變的空間。沒有變異也就不會有進化，更不會有我們。
02、基因與進化論的關係我們對進化傳統的認知來自於達爾文，達爾文進化論有兩個要點：物競天擇，適者生存。
比如，長頸鹿之所以從某種食草動物中演化出來，變得擁有長長的脖子，是因為很久以前，某種食草動物有了長頸的基因變異，在一次旱災過後，它存活了下來，新變異的基因也就因此被選擇，遺傳到下一代，這種攜帶變異基因的食草動物經過幾萬年甚至幾十萬年，最終演化成了長頸鹿。
但長頸鹿的演變會不會有另一種可能？比如某一天，一隻羚羊伸長了脖子努力去吃高樹枝上的嫩葉子，漸漸地這頭羚羊習慣了伸長脖子，而它伸長脖子的行為也被記錄到它的基因上，並傳給了下一代，下一代的脖子因此變得更長。幾代之後，羚羊會不會變成長頸鹿？外部環境會不會給基因留下這樣的記憶？如果有，這種記憶會不會遺傳呢？
科學家們後續的幹細胞研究從側面印證了“基因記憶”的存在。幹細胞是具有自我修復能力的多潛能細胞，在胚胎中最常見。受精卵透過細胞分裂形成胚胎，胚胎的細胞可以長成各種不同的器官。不同器官的細胞雖然擁有同樣的 DNA ，卻性狀不同。胚胎中的幹細胞可以“發育”成各種不同的細胞，但是相反，面板細胞不會有一天醒來突然變成了神經細胞，更不可能重新變成幹細胞。這種演變是不可逆的嗎？
一位研究者試圖將面板細胞轉變成可塑性很強的幹細胞，卻發現，年輕小白鼠的面板細胞比年老小白鼠的面板細胞更容易轉化成幹細胞。他們就問了：為什麼年老小白鼠的細胞，就很難“返老回童”？他們認為，答案就在基因有記憶，各種應對外部環境變化的反應，比如說身體代謝應對饑荒的變化，就被記錄在基因之上，無法磨滅。這些帶著斑駁歷史的基因比較難重新煥發青春。
怎麼理解這種基因記憶？每個從胚胎髮育而成的細胞都擁有同樣的基因，就好像來自同樣的一本大書。但是不同的細胞在生命的過程中因為環境的變化，會刪掉大書裡的一些句子，又加上幾個詞，在一些句子下面畫線，把另外一些點加粗。這樣一來，不同的細胞在這本大書的基礎上，都創造出了自己獨特的解讀。