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Half the truth is often a great lie.

被誤解的基因

科技 sean 7857℃ 0評論

科學與科學新聞是兩回事。二者各有價值,可做好科學與做好科學新聞所需要的技能卻有不同。做科學需要對所謂的事實以及理論一直保持懷疑,做科學新聞則需要將復雜的東西清晰表述出來。我對尼可拉斯·韋德的新聞作品很是仰慕,可他的這本新書卻提醒了我們科學和科學新聞二者之間的界限其實十分模糊,越界的風險很大。 在《麻煩的遺產》一書中,韋德已不再僅僅只是報道科學事實或廣為人們接受的理論,他在書中所主張的大膽觀點遠非科學共識。

如今的韋德是一名自由作家和記者,他在紐約時報擔任記者期間的作品令其廣為人知。他之前也寫過幾本有關生物學的暢銷書,出版于2006年的《黎明之前》 Before the Dawn和出版于2009年的《信仰的直覺》 The Faith Instinct 兩本書的主題都是關于人類進化,包括宗教的進化。《麻煩的遺產》的主題依舊是關于人類進化,但是他這次挑了一個極易引起爭議的話題:種族。他的目標是“正視種族在基因層面的差別,探究人類較晚近時期的進化對歷史以及人類社會特質有怎樣的揭示。” 他的結論是:種族不但真實存在,而且不同種族在基因層面也有常人意想不到的差異。

韋德的主要觀點是:人類晚近時期所發生的進化導致不同族群在基因層面出現差異,并進而表現出不同的社會行為。這些在社會行為上的細微差異可以解釋為何不同族群所建立的社會制度大相徑庭:

社會制度不只是一套隨意制定的規則。一種社會制度是從人們本能的社會行為中逐漸“生長”出來的,這些行為包括:信任別人,遵守規則,懲罰不守規則者,互惠互利,相互貿易或者與鄰為敵。因為進化所產生的壓力,不同社會的上述行為會有細微差別,從而導致建立在這些社會行為之上的制度也會各個不同。

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博茨瓦納與南非邊境沙灘上玩耍的布什曼人孩子,攝于1947年。該照片曾在現代藝術博物館名為“人·家庭”的展覽中展出,該展覽由愛德華·斯泰肯(Edward Steichen)于1955年組織。

進化生物學對以下現象有自己的解釋:為何有的族群生活在有現代國家組織形式的社會,而其他族群生活在部落社會中;為何有的民族富裕而其他民族貧窮。(見注1)

《麻煩的遺產》一書有賴于過去十多年來基因科學所取得的革命性成就。(Genome指的是完整的基因組,基因是我們每個人身上的遺傳物質。)在相當大的程度上,這項革命性成就既是技術上也是經濟上的。為一個人的基因組進行“排序”工作(所謂排序是指對一個人類基因組所有的三十億組基因進行破譯)所需要的高科技現在已經高度自動化且成本低廉,遺傳學家已為全世界范圍內的數千人的基因組完成了排序。在這項工作中,種族之間在基因層面的差別開始顯現。韋德稱,遺傳學家不愿意對這樣具有政治敏感性的結果公開發表意見,于是他接過了這項工作。

《麻煩的遺產》分為兩部分,第一部分介紹了有關基因組的最新研究對人類進化所做的揭示,其中包括種族之間差異的形成。第二部分探討了不同族群之間在基因上的差異對社會行為以及不同族群所接受的社會制度可能產生的影響。這兩部分的差異十分明顯。

人類進化史中的重大事件已廣為人知。人類和我們的近親黑猩猩約在六百萬年前在進化道路上“分家”。非洲是我們這個物種的發源地,解剖學意義上的現代人約20萬年前出現在那里。值得注意的是,如今幾乎所有不是非洲人的族群都有共同的祖先:大約5萬年前走出非洲的那一小群人。這個時間很重要,5萬年,這是韋德所認為種族之間的差異所能有的最長的歷史:畢竟,兩千多代前我們所有人的祖先都生活在非洲。

人們漸漸分布到各地,最終形成了五個主要族群:非洲人(撒哈拉以南),東亞人,白種人(歐洲,印度次大陸以及中東),澳大利亞人以及美洲土著。其中有的族群比較年輕(美洲大陸上有人類居住的歷史不過15,000年),但是韋德表示,這樣的分隔很好地讓我們看到人類遺傳多樣性在地理上是如何劃分的。因為地理的阻隔,過去幾萬年間,這些族群的演進必然是各自進行。在此期間,農業,村落中的永久住所等許多我們認為為人類特有的事物開始出現。

遺傳學家對人類基因組的研究在過去十年中有什么發現呢?韋德在書中主要提到的結論是人類的進化有這樣幾個特點:時間晚近,內容豐富,地區性明顯。他所提供的事實都比較容易理解。各大洲的族群在基因層面存在差異。韋德也強調,這些差異的確“很小且不容易發現”,可遺傳學家因為已獲得全球范圍內大量有關基因的數據,他們可以看出這些差異。

一個中心事實:來自各大洲的族群在基因上的差異有統計數據的支持。遺傳學家可能會在79%的歐洲人身上發現某個基因存在變異,但是這樣一個變異只在58%的東亞人身上存在。某種基因變異只在歐洲人身上有而東亞人身上完全沒有的情況很少。但是人類的基因組如此龐大,許多統計數據上的差異加在一起以后,遺傳學家還是很容易看出哪個人的基因組像是歐洲人的,哪個看起來像是東亞人的。用更專業的語言來說,這個結論是:在對人們的基因組進行統計分析后,相同族群的人的基因組會在一個聚類中,每個聚類又對應一個大洲。種族在這樣的統計學意義上是真實存在的。

為何會有這樣的差異出現?有兩種可能,第一種:差異并無意義。在最初幾代人身上,基因變異的頻率基本一致,然后隨著時間推移開始變得各個不同;但是這些變異對個體能有多少后代生存下來(這也就是達爾文所說的適者生存)并不產生影響。遺傳學家將其稱為“中性進化”(neutral evolution)。

第二種可能:我們基因組的變化是由自然選擇所造成。根據這種假設,不同族群之間基因變異的頻率差異是因為某種變異可以使該族群更好地生存,比如讓他們在惡劣的環境中提高存活的幾率。很早以前,遺傳學家就了解到這種自然選擇在某些族群中發生作用,但在其他族群中則沒有發生過作用。比如西藏人對高海拔的環境很適應,這種適應看起來是由于基因上的變異。然而,直到今天,我們依然無法確定像這種較晚近時期發生的自然選擇究竟是通常還是罕有。

遺傳學家在對基因組的研究中提供了新的方法來尋找自然選擇曾發生過的證據。一個方法是去尋找“選擇性清除”(selective sweeps)。自然選擇會令一個有利但最初少有的變異在一個族群中的出現頻率提高。這個過程會在基因組上留下記號:因為圍繞這個變異的一整段基因都會在更多人身上出現,到最后幾乎該族群中的所有人都會有;遺傳學家于是便可以在這個族群中觀察到一段幾乎沒有變化的基因。

遺傳學家通過使用這種方法或更經常使用的其他方法得到了相當不錯的證據證明,自然選擇對我們的基因組產生過影響。韋德在書中指出,人類基因組的14%在較晚近時期受到過自然選擇的影響。這些研究方法無法告訴我們為何自然選擇對我們的基因組產生了這樣那樣的影響(比如是不是為了適應某種新寄生蟲?),但是它們可以告訴我們這些自然選擇帶來的影響發生的時間很晚近,發生的范圍限于某幾個大洲。

韋德對人類基因組研究的調查總體有效,但并非無錯。比如,他夸大了在較晚近時期受到過自然選擇影響的基因組比重,正確的數字是8%,而非14%,并且這個8%也不是絕對的,它也可以有其他解釋。(見注2)另外韋德通常假設自然選擇的發生是為適應生態環境變化,但是也有的是因為性的選擇(或者推動進化的其他因素),在這種情況下,個體是為獲得配偶而競爭,并非為生存而爭。

更糟的時,韋德聲稱,直到最近幾年生物學家才意識到,自然選擇會通過讓許多不同基因的變異頻率產生微小變化來改變個體的某個習性,而非通過顯著改變某一個基因的變異頻率來改變個體的習性。事實上,這個假說一百年前就提出了,它是學界對進化所帶來改變的傳統認識。當然,這樣的錯誤并不能動搖韋德在書中第一部分的主要立場,但這些錯誤卻也說明他不能很好指引人了解此類技術文獻。

最重要的是,人們對有關基因組科學事實的理解并非韋德所想的那樣少。亨利·路易斯·蓋茨(Henry Louis Gates Jr.) 曾將自己的基因樣本送到實驗室檢驗,以弄清自己有多少非洲血統,又有多少歐洲血統(隨后他在美國公共電視網的節目里做主持人并公開了結果),要說受過教育的民眾會不承認在不同大洲生活的人在基因排列上有細微差異恐怕并不成立。當然,對于可能對基因科學不了解的人來說,韋德在書中提供的信息是有價值的。

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