肯尼思·韦斯 安妮·布坎南

DNA 是我们这个时代的比喻，它传达了一个强有力的理念，即我们的性状可以科学地还原为明确的决定性的代码。我们随处都能听到这种理念，比如宾利汽车公司的招工广告里说“我们的DNA 里就有勤奋努力”，足球运动员大卫·贝克汉姆说“英国人的DNA 里就有足球”，美国旧金山金门大桥收费员也说“我们的DNA 就镶嵌在这座桥上”。

大家都知道，这种说法就是说说而已，实际上并不是那么回事。尽管我们能理解它的比喻意义，但这些说法仍然反映出我们的想法，影响着我们的观念。即便是生物学家，他们同样也是人，也常常通过比喻思维，把不属于基因的特赋予基因。这些比喻之所以很有效，是因为我们的社会有一种根深蒂固的信念，以为基因是可以明确辨认的物质材料，这些材料解释着我们各自的性质，让这些性质成为我们与生俱来的一部分，从而可以得到预测。如果说氢原子和氧原子是组成水的原子，那么基因就是形成我们的原子。

这些说法无处不在。每个礼拜都有新鲜故事，告诉你有人发现了“决定”这个的基因，或者“决定”那个的基因。直接面向消费者的基因检测和寻祖认宗的现代公司方兴未艾，是因为人们相信自己的基因比家族史更能告诉我们更多关于祖先的信息；他们也想知道自己是否要遭受某种特定疾病的折磨，他们也相信这些细节被写在自己的基因里。精子库建议未来的父母应该考虑捐精者的业余爱好、语言能力、饮食癖好甚至学历，好像这些都被写在精子里面一样。

但是，无论你怎么想或者怎样做，认为一切归于基因的观念与我们对现实世界的观察并不相符。事实上，从许多方面来看，将基因单纯地理解为立竿见影、独立成事的东西已经过时。首先，我们现在已经知道基因并不单枪匹马地行动，大多数人总有一天都会得的病的复杂性状是多种基因交互作用的结果，而且还受到环境因素的影响。预测疾病不只依赖对我们从祖先那里遗传来的那套具体独特的DNA 序列所形成的基因型的辨认，还应该预测我们未来的环境——吃什么、喝什么、呼吸什么样的空气、服用什么样的药等。这些预测无论是直接面向公司还是个人，无论多么“专业”都做不到。

因为环境各种各样，而且每个基因组又很独特，对一个性状或一种疾病的多次研究得出的结果都会不同。直接为消费者提供的疾病风险估测本来就是一种概率，不是一成不变的。依据行为特点选择捐精人也是同样的道理，基因发挥的作用很可能被文化和环境因素所掩盖，这里面包括捐精人成长时期的饮食习惯、能否上得起大学等。

说一个公司或者一个民族拥有自己的DNA 这种比喻，以及相信基因具有决定性影响的信念，是一种简化了的因果关系，看上去诱人、听起来舒服而已。它类似于用现代科学的“基因” 去替代宗教里的“灵魂”概念，具有极大的误导作用。

当然，基因是真实存在的，因此能够知道基因会告诉我们的任何关于自己的信息，这一点具有重要意义。如果根据你的基因图告诉你，你有1 5%的心脏病患病率，这是一种冒险，或者说概率，并非确定无疑。概率跟诱因不是一回事，而且极难把握。例如，即便是在最简单的情况下，比如说我们抛硬币决定谁掏钱请客，虽然也可以说是我们的拇指造成了硬币的翻转，但是我们倾向于认为面或背向上的现实结果决定着“运气”。

然而，运气指的是什么呢？我们很容易理解抛硬币这种问题，抛一次硬币的结果可能是面和背各占一半的概率。这听起来很简单，但是如果抛很多很多次，然后预测具体结果呢？这就有点儿像根据一个人的基因型来预测他会不会得心脏病或糖尿病等生死攸关的疾病。我们的几百种不同基因里有一组组独特的变量，它们都分别影响着疾病的概率。那么它们会分别产生怎样的影响？是“患病”还是“健康”？这是不是个现实问题呢？

疾病预测与抛硬币不同，它取决于了解、假设或猜测与每个基因变量相关的潜在危险，基因不同，危险不同，不像硬币的正反面那么简单（如果硬币是公平的，它总要带来同样的危险）。如果是要理解从一个人的基因能预测到什么以及随后会有什么重大的生命抉择，那会是怎样的概率呢？一枚偏向正面的硬币也能抛出反面的结果，而对一个人，即使他通过遗传得到某种具有患糖尿病风险的基因型，他也未必会得这种病。而且即便我们认

为风险评估很可靠，但人们很容易把风险看得过于严重。假如某种疾病在一般人群中的风险是2%， 我们的最佳猜测是你的基因型会将其风险增大至2 5%，但现实中，这个风险通常是2.5%。

基因对风险的助长一定有多个重要的方面，可如果是这样，那么在我们试图寻找它们时，它们为什么会像鳗鱼那般狡猾呢？

到目前为止，我们只考虑了纯粹的物理性状。那么，基因在非物理性状方面扮演什么角色呢？比如说行为，甚至包括意识和自由意志之类的终极问题。在这种情况下，用“基因”比喻式地替代“灵魂”会有不同的意义。我们的感情、思想和行为有多少成分在孕育我们的那一刻起已被确定，而且在原理上可以像电脑程序一样从我们的基因组中读取？

我们拥有自由意志的程度是我们如何看待自己的一个重要方面。对许多宗教来说，这关乎我们是否可以为自己的道德行为负责。科学的观点大致上是这样的：我们生活在一个完全物质的世界，这个物质世界由物、能和联系它们的力构成。既然基因是生命的基础因素，那么我们似乎可以无法避免地得出：如果我们有足够的知识，就能预测自己的一切，包括健康、行为和思想。另一种选择似乎就是神秘主义，讨论关于我们无法预测而又影响“我们是谁”这个问题的非物质性的东西。但是如果基因预测那么不可靠而且那么复杂，我们怎么会纠结于基因决定论？而且关于物理性状和自由意志的这种难以捉摸的观念，能向我们说明什么呢？

今天的基因比喻由两条1 9世纪的主线组成。1 8 5 8年，艾尔弗雷德·华莱士和查尔斯·达尔文提出一个理解生命的惊人的新框架，这个新框架在一定程度上是完全的唯物主义，它脱离了神秘主义。他们说，生命的多样性是因共同祖先进化趋异的历史进程所致，按照这种观点，现在的性状和功能都是自然选择的结果。达尔文和华莱士是在牛顿时代提出自己的理论，当时科学的目标是按照“自然的法则”理解存在。达尔文认为，自然选择就像重力一样，是无情竞争的世界里的一种无处不在的确定性动力，他于1 8 5 9年发表的《物种起源》就表达了这一观点。进化决定论是基因比喻的第一根线。自然选择只保留从成功的生物体中继承的成分。第二根线来自与达尔文同时代的学者格雷戈尔· 孟德尔。了理解遗传的性质，孟德尔对豌豆进行了研究，他的发现与牛顿时代的世界观完全合拍。如果自然选择像重力那样属于自然法则，那么有了孟德尔的遗传定律，就能辨认生物学上

因果关系的基本构建模块。孟德尔挑选了他认为的纯育的具体性状，识别出一种遗传模式，为科学史上的研究设计提供了最强有力的工具。此后的基因研究最终促成了对DNA 性质的认识、DNA 中的基因位置与结构，以及对如何为蛋白质指定密码的理解。但是，同样是孟德尔思想，把我们束缚在了基因决定论的概念中，把基因和性状本身都看作离散包装的基因，这表明豌豆籽已经包含小豌豆，或者说人的受精卵里已经有一个小人儿。这是一种基因迷信。

孟德尔证明遗传跟抛硬币有着同类概率。每个母体都携带着每个基因的两个副本，并将其中之一随机传给后代。但是，某种随机遗传的副本一旦得到继承，它对后代的影响则会遵循因果决定性原则，产生的豌豆非绿即黄，或起皱纹，或很光滑。

在相当多的情况下，基因似乎具有确定性，就像孟德尔的豌豆那样。几百种已知的疾病似乎都是由于基因的一个或数个变化对主要通路中的基因造成严重的扰乱或破坏所致，例如囊肿性纤维化、肌肉萎缩症以及神经系统疾病（如R e t t综合征或家族黑蒙性白痴）等。但是，一般说来，这些“孟德尔氏”疾病属于生命早期出现的罕见性状，与后期的生活方式无关。医学遗传学上已经成功地找到了这个“顺手而得的果子”，却没有给我们指出一条让我们收获其余果实的途径。

这并非想试试就能得到的。为了寻找“导致”肥胖症、心脏病、2型糖尿病、中风、高血压、癌症、哮喘等千千万万种疾病的基因，我们已经花费了几十亿美元，但是重大的成果仍寥寥无几。这个打击是很大的，因为对包括多数疾病的大多数性状来说，其患者的家族成员有相同性状或疾病的风险会增加，从途径来看也不能完全归咎于共处的环境。这就表明基因一定在某些重要的方面助长了风险，因此DNA 比喻被强化。但如果是这样，当我们寻找的时候，它们怎么会像鳗鱼那般狡猾呢？理由是，遗传上的因果关系结构无论是基因的遗传还是其效果都具有或然性。

上学的时候，老师教给我们的标准“科学方法”是先陈述、然后检验某种具体的假说，比如说，低密度脂蛋白受体基因（影响胆固醇水平）里的突变会导致心脏病。然而，针对这类假说的大多数研究没有得到任何结果。2 0 0 3年，随着人类基因工程组计划完成之后启动的大规模DNA 测序技术的日益成熟，人们普遍抛弃了基于标准假说的遗传学，代之而起的是所谓的“无假说”基因组学。为了与D N A 比喻保持一致，基因组方法的理念是：假定基因必定造成某种特定性状；从整个基因组中找到有此性状的个体，以期在全面了解整个基因组变化的前提下，迅速消除那些令大多数人衰弱或者置很多人于死地的疾病。

搜索致病基因的基因组研究规模越来越大，代价也越来越昂贵，但是至今还没有与之相称的重大研究成果。据估计，基因从整体上影响着某些性状或疾病，但大多数仍然没有被识别出来，找到的是“多基因”病因，即基因组的许多不同部分各自发挥细微的影响。

每个基因变异都是非常微弱的“抛硬币”，其概率并不稳定，而且每个人所抛的都是一组不同的硬币。

一个经过认真研究的典型案例就是克隆氏症，这是一种家族性肠道炎症，因此似乎具有重大的遗传成分。然而，伦敦大学学院的希瑟· 艾尔丁及其同事的最新研究（刊登于《美国人类遗传学学报》） 估计，与此疾病关联的基因数大约有2 0 0个，大多数影响都比较小，只是此病遗传背景的一小部分。把它再次比作抛硬币的话，每个“致病”基因的变异都以某种概率影响着致病风险，通常极其微小，远达不到一半，而且根本不能保证相同变异在不同携带者身上或者不同人口（无论男人还是女人，或者不同年龄）中产生相同的风险，就好像每枚硬币都不断地变化着面或背的出现概率。因此，这类“个性化基因组医学”的预测能力通常都极其微弱，如同预测几百枚各不相同的硬币被抛之后会得出怎样的结果一样困难。因此，截至目前，除了一些幸运的特例，所有这些遗传研究的临床或治疗几乎没有多大价值。

正常性状所面临的情况也相似。身高是很容易度量的一个显著的家族性状，有关这方面的研究已经开展了许多，在大约7 0 0个案例中总共找到4 0 0多个参与的遗传区域，但是没有1例能够发现较大的效应。事实上，截至目前，只有2 0 1 0年1 0月的《自然》杂志上刊登的英国埃克塞特大学的一项研究中，大约1 0%的身高变异得到了解释。当然，肯定还能找到更多的导致变异的基因。此外，诸如饮食或疾病之类的环境因素也会导致变异。

身高和克隆氏症只是众多同类案例中的两种情况而已。在对行为特征和精神病学性状的研究中，科学家发现同样难以捉摸，即便是对诸如酵母菌、昆虫和植物等截然不同的物种的同类研究，其情况也相仿，记录下来的只是自然界中的生硬现实。对仍然试图找到单的基因决定论的人来说，这个事实是多么不受欢迎，多个基因影响着（恐怕不能再使用“导致”这个字眼）复杂的性状，各个基因的效应非常微小而且变化极其无常。而且，致病风险通常有一个强有力的、占主导地位的环境成分在里面，虽然遗传学家并未认真对待此因素，但这些环境因素本身极其复杂又难以捉摸，甚至难以辨别。

在所有这些里面，最重要的一个事实也许就是：众多的基因共同促成某个性状，其具体的一组变异因每一个个体而异。这是一种多对多的因果关系：一个人的身高、血压、甘油三酯或胆固醇水平有许多个遗传通道。同样，一种遗传型符合许多不同的性状值，每一种遗传变异都是概率不定的非常微弱的“抛硬币”，每个人都在抛一组不同的硬币。所以，即使我们辨认出某一个体的遗传型，即使“个性化基因组医学”有望准确地预测其效应，我们还是无法照例进行预测。

这使得DNA 比喻的另一个方面产生问题：尽管人们普遍把生命看作原始的达尔文式的无情竞争，只有适者才得以生存，但是从合作的角度看待生命会更好。我们这里说的合作并不意味着社会和情感的多样化，而是指众多因素产生一种性状，无数基因和生活方式共同促成这种性状。如果这些因素不能充分合作，该性状一开始就不会被成功地植入胚胎。我们体内的广泛合作网——基因与基因、细胞器与细胞器、细胞与细胞、组织与组织等之间的合作——意味着除了罕见的灾难性案例，产生作用的基因个体本身并不意味着毁灭或成功。如果毁灭会像罕见的、严重的遗传突变所显示的那样有多种方式，那么成功则有着更多的途径。

看待基因之间的合作的另一种方式是，进化提供了一种冗余，可以保护个体免受有害突变和过度严苛的自然选择的威胁。如果每个基因本身不能单独决定某种有用的性状，那么这个生物体即使改变或失去那个基因，也常常能够完好无损，因为其他有用的基因可以代替它。比如说，我们都知道，与严重的人类疾病明显关联的许多有名的变异，对其他物种来说却属于正常状态。的确，整个基因组序列研究始终显示，我们都有大量或者已经无效或者严重变异的基因（其中包括突变后与某些疾病有关联的基因），但是尽管如此，我们仍然健康完好。

这一切看上去可能令人困惑：基因是分子，因此是生命的基本因素，其效应却具有极大的或然性，非常难以捉摸或预测。正如我们试图解释过的那样，虽然遗传学及进化研究常常有非常技术的成分，这些问题实际上相当简单。这是幸运的事，因为把生命和进化的原理理解为一组不确定性因素的有序集合，能够让我们更好地理解什么在我们的天性中是“固有的”，并且知道其原因。从这个角度来看，我们可以回到行为，尤其是自由意志这个令人着迷的话题。我们对生命的了解削弱了分子还原论的解释力，也就是说，试图利用遗传变异来预测物理性状和高水平现象——比如说解微积分或写诗的能力。这些现象是魔法，不知从哪儿突然“出现”。对试图理解生命复杂性的科学家来说，也许这是我们“不满的冬天”（“不满的冬天”出自莎士比亚剧作《理查德三世》的开篇对白，但是理查德三世独白里的“不满的冬天”是用莎士比亚的手写出来的，而不是写在他的基因组里）。

复杂的组织来自因素之间相互作用的网。事实上，自然发生的复杂性在生物学、生态学、人类学、体育，甚至自由意志等极其不同的环境中基本上呈现出相同的形式，提出相同的挑战。

这里我们又遇到早先提及的难题：如果科学说这个世界完全是遵循因果自然规律的物质现象，就连“我们应该对自己的思想和行为负责”这样的理念都会受到攻击。个性？智力？犯罪？政治倾向？五花八门，应有尽有，甚至连我们的伦理决策原则也能从我们固有的遗传基因组里预测到。然而，我们认为引发糖尿病或决定身高的因素极其复杂，而且我们的思想和行为似乎比这些物理性状更加难以通过基因预测。这只是科学知识的一种临时的限制，还是有着更加深奥的内容？

也许正因为我们是进化了的生命有机体，所以不确定性令我们不安。

这不是个偶然的问题，因为它引发了古板的心身二元论观念。二元论认为，不论心理与意识是什么，它们都会摆脱通常的物质约束。换句话说，我们之所以拥有自由意志，正是因为我们觉得自己有。自由意志存在于“我们要在道德上为自己的行为负责”这个假想的中心，这种假想反过来影响着社会和法律政策以及宗教观念。显而易见，如果个人只是他们基因的产物，那么他们就不用负责任。可是，他们怎能不是自己基因的产物呢？

这个问题的答案就存在于我们这里提供的对复杂因果的理解之中。我们没有资格应对宗教上的道德责任问题，但是从科学的视角看，没有所谓的心身二元论。思想可能很奇妙，但它实际上是包括基因在内的分子作用的产物。然而，从根本上讲，思想似乎无法从基因的层面得到预测，理由是：大脑及其活动是各种各样不计其数的普通分子和细胞交互作用的结果，从基因的使用到神经联系的形成，从出生前延伸至我们一生的经历，它们都具有或然性。在发育阶段，我们的大脑总体上程序化，但是每个个体的细节又是生活经历的结果，我们的个性行为是大脑回应我们独特经历的结果。

行为跟其他大多数性状相肯尼思·韦斯，宾夕法尼亚州州立大学人类学教授。安妮·布坎南，宾夕法尼亚州州立大学人类学系助理研究员。二人合著有《美人鱼的传说：生物形成中40 亿年的合作》（2009 年出版）。同，无法从基因中明确地预测到，对此我们一点儿也不应该感到惊奇。或然论这张大网充其量只能做这样的微弱预测，就像我们对待物理性状那样。我们的心理活动感觉上似乎是自由的，其不可预测性证实了那种感觉，但原因是这里涉及的因果关系非常复杂，也就是说极具或然性，所以即使我们试图计算所有的因素，仍然是无法预测的。从这个意义上讲，为了所有实用目的，我们的确是自由的，不受约束的。

关于决定论、或然性、复杂因果，甚至还有它们对自由意志的暗示等，没有一个是新问题，这一点是发人深省的。这些问题可以上溯到1 8世纪至1 9世纪，随着概率和统计的发展，古典哲学家对上述问题展开过激烈的争论，2 0世纪亚原子物理学的发现使其得到加强，多重因素概率论的现实意义和挑战性也得到承认。比较新鲜的是，我们对这个问题从遗传的角度进行了更好的阐释。但是，从概念上讲，对包括生命在内的宇宙运作方式的那些令人深度迷惑的方方面面，我们的理解并没有取得多大的进步。人类不喜欢没有得到解释的东西，我们需要预测能力带来的舒适和安全感。也许因为人类是进化了的生命有机体，不确定性使我们感到不安。在当今的科技时代，我们对因果关系持一种实质性认识，这就是确定论的理念易于掌握的简单表现方式。我们需要一切皆在掌握，面对无限世界里的无限生命，我们需要通过驾驭自然来缓解问题的能力，我们需要我们找到的原因简单而真实。也许正因为如此，“基因是生命因果的原子”的比喻才那么容易被接受，而它的微妙之处又是那么容易被忽略。因为事物的或然性，除非像抛硬币那样，我们可以理解发生了什么，否则会感到极其不安。如果我们无法理解而且因与果是多对多的关系，我们根本无法轻松应对。然而，现实世界似乎正是如此。