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这不算什么大事!除了那些最顽固的社会决定论者,没有人会觉得害羞受内在因素影响是件令人感到惊讶的事。人们还发现,害羞与一些意想不到的其他特征存在关联。例如,相比那些不那么害羞的人,害羞的青少年更有可能是蓝眼睛(所有的研究对象都是欧洲血统)、易过敏、高瘦、窄脸、右前额下方有更多热量产生、心跳更快的人。其实,这些特征都是由胚胎中一组被称为神经嵴的特殊细胞所控制的。这些细胞在大脑中的一个特别部位形成了扁桃体。这些细胞也都使用同样的神经递质,即去甲肾上腺素——一种非常像多巴胺的物质。所有这些也都是北欧人的特征,以日耳曼民族为主。凯根认为,在北欧地区,冰河时期作为自然选择的条件筛选出了那些能够更好地抵御寒冷的人,即高代谢率的人。高代谢率是由扁桃体中活跃的去甲肾上腺素系统产生的,但同时也带来了许多副产品——沉着冷静、容易害羞、皮肤白皙。就像狐狸和老鼠一样,害羞多疑的个体比那些勇敢大胆的个体肤色会更浅一些。[3]
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如果凯根是对的,那么蓝眼睛的瘦高个在面对挑战时,会显得更为焦虑。一个紧跟最新研究成果的猎头会发现这可以为他在物色人才方面提供帮助。毕竟,用人单位本来就会区别对待不同的性格。大多数招聘广告都要求应聘者具备“良好的人际交往能力”,然而这个能力在一定程度上是天生的。不过,倘若要靠眼睛颜色来决定录取结果,那么这个世界将变得黯淡无光。为什么呢?因为生理上的歧视远比心理上的歧视更加令人难以接受。其实,心理歧视即化学物质歧视,它与任何其他歧视一样,都是以物质为依据的。
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多巴胺和去甲肾上腺素都是所谓的单胺。它们的近亲,大脑里发现的另外一种单胺——5-羟色胺,也是影响个体特征的一种化学物质。但是5-羟色胺比多巴胺和去甲肾上腺素更复杂,很难把它研究清楚。如果大脑里5-羟色胺水平异常的高,这个人往往就有强迫症倾向,且喜欢整洁,处事谨慎,甚至有些神经质。患有强迫症的人通常可以通过降低5-羟色胺来缓解症状。反之,大脑中5-羟色胺水平异常低的人往往容易冲动。那些冲动的暴力犯罪或自杀者,通常5-羟色胺含量较少。
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百忧解(又叫氟西汀),作为一种抗抑郁的药物,就是通过影响5-羟色胺系统来发挥作用的,虽然对于它的具体作用机制尚存争议。传统理论是由百忧解的开发公司——礼来公司的科学家们提出的,他们认为氟西汀抑制神经元细胞对5-羟色胺的重吸收,这样一来,大脑里的5-羟色胺就会增加。增多的5-羟色胺会缓解焦虑和沮丧,甚至可以把普通人变成乐天派。但是也有可能百忧解恰好是起到相反的作用:干扰神经元细胞对5-羟色胺的响应。在17号染色体上有一个基因,名叫5-羟色胺转运基因,它自己本身不会有各种变异,但是在基因上游有一个激活序列(基因起始处类似于调节灯光亮暗的开关,换言之就是调控基因表达的),这个激活序列的长度会变化。与很多变异一样,这种长度变化是由一段相同序列的重复次数不同造成的:一段22个碱基的序列,重复14次(短序列)或16次(长序列)。大约1/3的人有2个拷贝的长序列,在关闭基因表达方面会略微差一些。造成的结果就是这类人群会有更多的5-羟色胺转运蛋白,意味着更多的5-羟色胺会被转运。相比普通人,这些人不容易神经质,个性也更加随和。而且这种区别与性别、种族、受教育程度以及收入情况无关。
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由此,迪恩·哈默得出结论,5-羟色胺是一种助长而非缓解焦虑和沮丧的化学物质。他把5-羟色胺叫作大脑的“惩罚”物。但是各种各样的证据都指向相反的方向,即5-羟色胺多的时候会感觉更好。比如,冬天、想吃零食、嗜睡,这三者之间存在着一种奇怪的关联。对有些人而言,冬季黑暗的夜晚会让他们想吃含碳水化合物的零食(暂未发现任何与此相关的基因,他们也许算是基因层面的“少数派”)。这种人通常在冬天的时候会更加赖床,但依旧无精打采、一副蔫头耷脑的样子。对于这种现象,可能的解释是:冬季天黑得比较早,因而大脑会产生更多褪黑素(一种让人萌生睡意的激素)。褪黑素是由5-羟色胺产生的,因为要被征用去制造褪黑素,所以5-羟色胺的水平会下降。5-羟色胺是由色氨酸转化而来的,所以让5-羟色胺水平升高的最快方法是输送更多的色氨酸到大脑。而输送更多色氨酸到大脑的最快方法就是促使胰腺分泌胰岛素,只有这样才能让身体吸收类似色氨酸的物质,从而为色氨酸的输送开辟绿色通道。而分泌胰岛素的最快方法,就是吃一些含有碳水化合物的零食。[4]听懂了吗?寒冷的冬夜,如果吃一点饼干,大脑里的5-羟色胺就会上升,便会令人感到非常愉悦。由此可知,通过改变饮食习惯可改变5-羟色胺水平。事实上,那些降低血液中胆固醇的药物和饮食,也是可以影响5-羟色胺水平的。但是又有一个奇怪的现象:几乎所有的研究都发现,降低胆固醇的药物和饮食增加了因暴力而死亡的风险,相反,由心脏病导致的死亡风险却下降了。综合所有研究结果,人们发现在降低胆固醇的治疗过程中,心脏病的发病风险降低了14%,可是因暴力而死亡的风险却明显增加了78%。因为暴力造成的死亡相较心脏病更为罕见,最终两者的比例也就大致相当了。不过,暴力造成的死亡有时会涉及一些无辜的旁观者。所以,治疗高胆固醇患者是有一定风险的。20年来,人们已经知道,那些冲动的、反社会的、性情抑郁的人(包括囚犯、暴力犯罪者和自杀未遂者)与一般人相比,其胆固醇水平普遍会更低一些。难怪尤利乌斯·恺撒(Julius Caesar,罗马共和国末期杰出的军事统帅、政治家)会不信任看起来瘦削饥饿的卡修斯(Cassius,罗马共和国末期的将领)。
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这些令人不安的事实通常被医学研究者淡化为统计学上的差异。但是它们在不同的研究中一再出现,仅用统计学差异来进行解释似乎说不太通。在所谓的多重危险因素干预(MrFit)测试中,研究人员对来自7个国家的351 000个人随访了7年,结果发现,胆固醇过低或过高者的死亡风险,是同年龄段胆固醇适中者的2倍。对于胆固醇过低者而言,额外增加的死亡风险主要是因为意外、自杀或谋杀。在男性中,胆固醇较低的那25%,其自杀的可能性是胆固醇较高的那25%的4倍,但在女性中未发现此种趋势。当然这并不意味着我们都应该去吃煎鸡蛋。胆固醇水平过低,或胆固醇水平降得过多,对于一小部分人来说是非常危险的,正如胆固醇水平过高或食用高胆固醇饮食对一小部分人来说非常危险一样。低胆固醇饮食的建议只适用于那些天生胆固醇过高的人,并不适用于所有人。
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而将低胆固醇和暴力关联起来的因素中,几乎都有5-羟色胺的身影。对猴子用低胆固醇饮食来喂养,即使在体重没有减轻的情况下,它们也会变得越来越有攻击性,脾气越来越暴躁,原因可能就是因为5-羟色胺水平的降低。位于北卡罗来纳州鲍曼·格雷医学院(Bowman Gray Medical School)的杰伊·卡普兰(Jay Kaplan)实验室对8只猴子采取低胆固醇(但是高脂肪)喂养,9只猴子采取高胆固醇喂养,发现低胆固醇喂养的猴子大脑中的5-羟色胺水平很快就会降低到大概只有高胆固醇喂养的猴子的一半,可是它们对同类进行攻击的可能性却高出了40%。在雄性和雌性中都表现出这样的趋势。低胆固醇确实可以精准地预测猴子的攻击性,正如它能精准地预测人类冲动性的谋杀、自杀、好斗、纵火等行为。这是否意味着如果通过立法强制每个人把他的胆固醇水平贴在脑门上,那我们就可以明辨出应该避开谁、关押谁或是保护谁呢?[5]
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幸运的是,这种公然侵犯公民自由权利的政策是不会得以实施的。5-羟色胺水平不是先天的,也并非一成不变的,它们其实是社会地位的产物。自尊心越强,社会地位越高,5-羟色胺水平就会越高。通过对猴子的实验表明,社会行为是影响5-羟色胺水平的主因:5-羟色胺在猴子首领体内非常丰富,而在下级猴子身上就会低很多。孰因孰果呢?几乎每个人都认为5-羟色胺至少在一定程度上是因:因为从常理来看,行为应该是由物质所支配的,而非反过来。然则事实却正好相反:猴子体内的5-羟色胺水平是受它在群体中的地位等级影响的。[6]
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与大多数人的想法相反,高社会地位反而意味着低攻击性,即使在长尾黑颚猴中也是如此。地位高的个体并没有特别的高大、凶狠或残暴。它们擅长调节矛盾和招募同盟。它们最显著的特点是冷静沉着。它们没有那么冲动,也很少把打闹误解为攻击。当然,猴子不是人类。但是加州大学洛杉矶分校的迈克尔·麦圭尔(Michael McGuire)发现,任何一群人,甚至是孩子都能够在被圈养的猴群中迅速地找出谁是领导者。因为猴王的行为举止(雪莱所谓的“颐指气使的冷笑”)与人类并无二致,容易被我们一眼看穿。毫无疑问,猴子的情绪是受其5-羟色胺水平影响的。如果你人为地颠倒尊卑等级,使之前的猴王处于从属地位,不仅它的5-羟色胺水平会降低,其行为举止也会发生变化。而且,这种现象在人类当中也几乎是如此。比如,在一个大学的社团中,领导者拥有高水平的5-羟色胺,但是免职之后5-羟色胺就会随之下降。5-羟色胺水平的高低已然成了一个自我实现的预言。
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这完全颠覆了大多数人的既有生物观。整个5-羟色胺系统都关乎生物学决定论。说起来,一个人成为罪犯的可能性,取决于大脑里的化学物质,但这并不意味着行为会像通常所认为的那样,不受社会环境的影响。正好相反:大脑里的化学物质取决于所接触到的社会信号。生物学决定着行为习性,而生物学本身又受社会环境的影响。我在讨论人体皮质醇系统的时候,讲述过同样的现象,现在大脑的5-羟色胺系统亦是同理。情绪、思想、个性和行为其实都是由社会环境因素决定的,但是这也并不意味着它们与生物学无关。社会环境因素可通过控制基因的开和关来影响人的行为。
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但是,很明显,人类有很多性格类型是天生的,人们对由神经递质传导的社会刺激的反应各不相同。有些基因会改变5-羟色胺的产生速度,有些基因会影响5-羟色胺受体的敏感度,有些基因会使得大脑中的一些区域对5-羟色胺的响应度比其他区域高,有些基因会让某些人在冬天比较沮丧(因为褪黑素系统过度消耗了5-羟色胺),等等。有一个荷兰家庭,连续三代都有人犯罪,毫无疑问,其根源在于基因。这些罪犯的X染色体上有一个异常的单胺氧化酶A基因。单胺氧化酶负责分解5-羟色胺和其他化学物质。很有可能是异常的5-羟色胺神经化学系统导致了这个荷兰家庭犯罪倾向的增加。尽管如此,仍不足以称其为“犯罪基因”,因为这个有问题的变异在罪犯当中非常罕见,远非普遍现象,所以暂时只能视作一个“孤儿”突变。事实上,单胺氧化酶基因只能用于解释一小部分的犯罪行为。
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这再次强调了这么一个事实:我们所说的个性在很大程度上受到大脑里化学物质的影响。5-羟色胺这种化学物质可以经由各种方式,与天生的个性差异关联起来。在此基础之上,5-羟色胺系统对于外界环境,比如社会环境中的信号,做出种种响应。当然,有些人对于外界信号会更加敏感。这就是基因和环境的实质:它们之间有着错综复杂的相互作用,而非单向决定论。社会行为并不是一系列让我们的大脑和身体都感到措手不及的外部事件,而是深植于我们性格中不可或缺的一部分。我们的基因业已设定好程序,会产生社会行为,也会对社会行为做出响应。
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基因组:生命之书23章 12号染色体 自组装
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鸡蛋注定就得孵化出小鸡。
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——《炼金术士》(本·琼森)
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对于自然界中几乎所有的事物,我们都可以找到东西来进行类比。比如说蝙蝠使用的是声呐;心脏就像一个泵;眼睛如同照相机。再比如,自然选择过程可以比作做实验反复试错的过程;基因可以比作食谱。还有,大脑的轴突和突触像电线和开关;内分泌系统的反馈装置像炼油厂;免疫系统就像一个反间谍机构;身体发育就像经济增长,等等。尽管这些类比中有一部分可能具有一定误导性,但是通过这些类比,我们至少熟悉了大自然母亲用来解决各种问题并实现其巧妙设计所用的各种方法和技术。而我们人类,也实实在在地将这些方法和技术应用在了我们的现代生活中。
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但是现在,我们必须要脱离这些熟悉的类比,进入复杂的未知领域。自然界中最值得注意、最迷人、也是最匪夷所思,而且根本没有事物可以与它类比的是:从未分化的一团名为受精卵的东西发育成一个人类个体。但是这个过程大自然母亲却完成得毫不费力。试想一下,如果让我们去设计一个硬件(或者软件),并使之能够完成类似这样的壮举,那将会是非常吃力的一件事情。美国国防部可能试过:“早上好,曼德拉克(Mandrake),我需要你用粗钢和炸药做出一个可以不断自造的炸弹。预算没有限制,且有1000个最聪明的人在新墨西哥州的实验室供你差遣。我希望8月份能够看到雏形。兔子一个月可以繁衍10次,所以这档事不会有什么难度。对此有任何疑问吗?”
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如果没有上述类比帮助我们进行理解,我们很难明白大自然母亲的伟大之处。在受精卵的生长发育过程中,一定是冥冥之中有很多精细的环节在按照一个周密的计划有条不紊地实施。除非有神的干预,否则这些详尽计划的实施者必然是在受精卵内部,不然受精卵是怎样完成的一个从无到有的复杂模式呢?难怪,在过去的几个世纪里人们对于预成论(17世纪出现的一种胚胎发育的学说,认为生物从预先存在于细胞,即精子或卵子中的雏形发展而成)。有一种天然的偏爱,这个理论的拥护者认为自己在人类的精子里看到了一个小矮人。就连亚里士多德都看出来了,预成论只不过是把问题往后拖了拖。毕竟,精子中的小矮人又是怎样形成的呢?随后的一些理论也并没有好到哪儿去,尽管我们的老朋友威廉·贝特森的想法十分贴近正确答案,令人出乎意料:他推测所有的生物都是由一系列有序的部件或片段组成,并为此发明了一个新词“同源异形”。此外,在20世纪70年代,人们还流行利用复杂的数学几何理论来解释胚胎学,比如驻波以及其他类似的深奥理论。令数学家们感到遗憾的是,大自然的答案一如既往的浅显易懂,尽管细节是极其复杂的。胚胎的发生、发育离不开基因,基因确实以一种类似数字的形式包含了受精卵中发生的详尽计划。在12号染色体的中段位置有一大段与发育相关的基因,这些基因的发现以及对这些基因怎样发挥作用的解释可能是自DNA密码被破解之后现代遗传学的最大成就。而这个发现的关键,却是两个惊人而又幸运的美丽意外。[1]
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在受精卵发育成胚胎的过程中,最初它是一团未分化的细胞,然后逐渐发展出两种不对称:一个头尾轴,一个前后轴。在果蝇和蟾蜍中,这些轴是由母亲建立的,其母亲的细胞会指示胚胎的一端发育成头部,另一部分发育成背部。但是在小鼠和人类中,这种不对称出现得较晚,没有人知道到底是怎么发生的。受精卵着床到子宫的那一刻似乎是非常紧要的一个环节。
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对于果蝇和蟾蜍,这种不对称很容易理解:它们由不同母源基因所编码的不同化学产物梯度所构成。在哺乳动物中,几乎可以肯定的是这种不对称性本质上就是化学反应的产物。每个细胞都会得到其自身内部的一个指令,然后将指令信息反馈到它的“便携式GPS系统”,GPS系统把指令阅读出来:“你在身体的后半部分,靠近腹部”。通过这个过程细胞就知道自己的位置了。
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但是,知道位置只是一个开始。到达所在位置后接下来要做什么,这可是一个完全不同的问题,控制“接下来要做什么”的基因被称为“同源异形”基因。我们把同源异形基因比作一本说明书,当细胞发现自己已经到达目的地,它就会在说明书中去寻找这个位置对应的指令:“长出翅膀”,或是“开始变成肾脏细胞”等,最后按照指令完成操作。当然,实际情况并非这种字面上的意思,没有GPS系统,也没有说明书,胚胎发育过程其实是一系列自动化的基因依次激活的步骤。说明书是一个很便于我们理解的比喻,但是仍有一点令人费解:胚胎发育是一个完全去中心化的过程(这也正是其伟大之处)。因为身体里的每个细胞都携带了一套完整的基因组,没有细胞需要等待控制中心的指令。每个细胞都可以根据自己的指令以及从邻近细胞那里接收到的信号完成相应活动。这个过程类似于社会管理,但是我们没有以细胞的这种方式来管理社会。我们现在是尽可能地把对事情的决定集中到一起,交由政府来做出决策。或许,我们应该试试细胞的这种管理方式。[2]
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自21世纪初以来,果蝇一直是深受遗传学家喜欢的一个模式生物,因为在实验室里它们可以简单快速地进行繁殖。我们必须感谢这些看起来不起眼的果蝇,因为它帮助我们阐明了很多遗传学的基本原理,比如基因在染色体上是连锁排列的、马勒发现X射线可以诱导基因变异等。科学家们发现果蝇发生基因变异后会出现异常的生长发育,例如在本该有触角的地方长出了腿,或者在本该有平衡棒的地方长出了翅膀等。换言之,身体的某个部位做了另一个部位应该做的事情。这就是同源异形基因出了问题。
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20世纪70年代末,两位德国科学家贾尼·纽斯林-沃尔哈德(Jani Nusslein-Volhard)和埃里克·威绍斯(Eric Wieschaus)开始去寻找并记录尽可能多的这种变异果蝇。他们饲养了数以千计的果蝇,并给它们服用能引起变异的化学物质,然后挑选出所有四肢、翅膀或其他部位长错位置的果蝇。渐渐地,他们总结出了一些规律:有一些“裂隙”(gap)基因影响比较大,定义的是果蝇身体的全部区域;“成对规则”(pairrule)基因则对上述区域进行细分,定义一些更精细的节段;“体节极性”(segment-polarity)基因则通过影响节段的头尾进一步细分了这些细节。换句话说,发育基因似乎是分层次发挥作用的,它们将胚胎分成越来越小的节段,进而定义每个细节。[3]
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