长久以来,人们一直在争论这样一个问题:我们的基因在多大程度上决定了我们成长和学习的过程?环境因素又会对我们产生多少影响呢?Kong和他同事的最近一项研究表明,即使父母的某些基因并没有遗传给孩子,也同样会对孩子的健康和教育产生深远的影响。

他们的发现让许多人摸不着头脑,但我认为这并不是什么令人惊讶的事。我们知道,父母遗传给子女的基因会直接决定孩子的发展,而孩子成长的环境则决定了基因以何种方式影响孩子的发展。然而,我们不能忘记,父母是孩子成长环境中关键的一部分。对我来说,这则研究的亮点在于它强调了父母对于孩子成长的重要性。

基因和成长

很多研究都表明,在人类的成长、发展过程中,起到最大作用的是遗传自父母的基因。如果我们将同卵双胞胎和异卵双胞胎进行对比,我们就能看出很多区别,如身高、体重等外在因素以及行为、学习能力等内在因素。实际上,在成长的过程中,我们还会受到环境的影响。例如,营养不良会对身高造成影响;贫穷则会降低学习能力。

人类一共有超过20000条基因,其中的数百、甚至数千条决定了这些特质。对于每一对等位基因来说,不同的基因组成或多或少地会对孩子的成长造成影响。

我们该如何确定这些基因呢?通常,我们会比较不同人群的同一性状,分析数据,确定基因组合与性状之间的关系。曾经,这非常困难,因为每次只研究一条基因,通过分析基因的DNA序列或者蛋白质组成来辨别等位基因,这种方法十分繁琐。如今,DNA序列分析十分简便,科学家们能够同时分析数千名儿童以及父母的基因组。这种技术叫做“全基因组关联分析(GWAS)”。迄今为止,科学家们运用这种技术,了解了诸多人类基因对于成长和疾病的影响。例如,一项受试人群超过10万人的研究表明,基因组中有74处与“教育程度”,即每年花费在学习上的时间有关。

基因的深远影响

对于孩子来说,每一对等位基因中的一条遗传自母亲,另一条则遗传自父亲。由于父母双方大多数基因组成会存在差异,因此很容易判断某条基因是来自父亲或母亲。大多数GWAS研究只分析了父母遗传给孩子的基因,却忽略了等位基因中另一条未被遗传给孩子的基因。这项新的研究重点关注的是后者。

本次研究的受试群体为2.16万名冰岛居民,主要关注的是在遗传的过程中,哪些基因传递给了孩子,而哪些基因并未遗传。在研究中,研究人员对未遗传给孩子的等位基因与孩子的健康、教育程度进行了研究。结果表明,未被遗传的基因对孩子的教育程度也会起到很大的影响——程度大约为孩子自身基因影响的三分之一。不管是来自父亲或是母亲,未被遗传的基因对孩子的教育程度有着大体相同的影响。

相似地,上述基因对孩子的成长和健康指标,如身高、体重、身体质量指数、葡萄糖消耗、脂肪代谢能力甚至是吸烟的数量也有着类似的影响。也就是说,父母的基因,即使未被遗传给孩子,也会对孩子的成长产生重大影响。

后天影响的本质

实际上,我对研究的结果并不感到惊讶。在对鱼类、果蝇等动物进行数十年的研究之后,我们了解,遗传自母亲的基因会对子代造成很强的“母源基因影响”。对于人类来说,这些基因会对母亲产生影响,主要涉及孕期健康以及营养状况,还包括母乳的产生。这对胚胎、婴幼儿的成长也有很大的影响。因此,就未被遗传给孩子的基因来说,母亲比父亲对于孩子有着更大的影响。

那么,来自父亲的未被遗传的基因是如何发挥作用的呢?双亲的基因是如何对孩子的教育程度产生影响的呢?实际上,这种影响来自于父母的行为,而父母的行为本身在一定程度上就是有父母的基因决定的。父母是否喜欢阅读、运动,是否酗酒、吸烟,都是有他们自身的基因所决定的。他们会为孩子的成长创造一种环境,从而对孩子产生或好或坏的各种影响。

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研究强调,父母是孩子成长环境中的重要组成部分。父母对于孩子影响,除了基因遗传导致的直接影响,还有通过后天塑造环境对孩子产生的间接影响。Kong把后者成为“基因环境”。我希望能有更多的相关研究,这样,我们就能知道何种基因能够让人们成为优秀的父母。

作者:Jenny Graves,拉筹伯大学遗传学特聘教授

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本文由世界经济论坛与The Conversation联合发布,转载请注明来源并附上原文链接。

翻译:世界经济论坛博客翻译小组•彭永康

责编:张智

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