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在有两套母源染色体的那组实验里，胚胎本身可以正常的组合在一起，但它无法形成一个能给自己提供营养的胎盘。在有两套父源染色体的那组实验里，胚胎长出了一个巨大而健康的胎盘，还有基本包裹着胎儿的羊膜。但是，在胎膜里本应是胚胎的位置上，却只有一团杂乱无章的细胞，看不出胎儿的头在哪里。[3]
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这些实验得出了一个非同寻常的结论：来自父亲的父源基因负责胎盘的形成，遗传自母亲的母源基因则负责胚胎绝大部分，尤其是头部和大脑的发育。为什么会这样呢？5年后，当时在牛津大学的戴维·黑格认为自己找到了答案。他重新诠释了哺乳动物的胎盘，认为胎盘不是用来维持胎儿生命的母体器官，而是寄生于母体血液循环系统的胎儿自身器官，并且在这个过程中不会受到任何排斥。他指出，胎盘事实上钻进了母体的血管里，迫使血管扩张，进而产生激素以提高母体的血压和血糖。而母体的应答方式则是通过提高胰岛素水平来对抗这种入侵导致的血糖升高。不过，如果由于某种原因，胎儿未能产生这些激素，母体就不需要提高胰岛素水平，从而会继续正常妊娠。换句话说，虽然母体和胎儿有一个共同的目标，但是两者之间就胎儿可以从母亲这里汲取多少资源存在着分歧——这种情况同以后孩子断奶时所出现的冲突一模一样。
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但是胎儿的一部分基因来源于母亲，因此，这些基因能够发现自己与母体之间存在利益冲突，也就不足为奇了。胎儿的父源基因就没有这样的担忧，它们并不关心母体的利益，对它们而言，母体只不过是提供了一个栖息之所。简单地说，从拟人化的角度来看，父源的基因不相信母源的基因能够制造出一个足够强大的胎盘，所以它们要自己来完成这项工作。因此，在上述有两个父源胚胎的那组实验中，会发现胎盘基因上有父源印记。
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黑格给自己的理论做出了一些预测，其中很多在短时间内就得到了证实。尤其是他预测印记不会发生在卵生动物身上，因为卵细胞无法影响母体在卵黄大小方面的投入。毕竟，它在可以控制母体之前，就已经离开母体了。同样，根据黑格的假设，像袋鼠这样的有袋动物，用育儿袋代替了胎盘，也不会产生基因印记。到目前为止，黑格的理论看上去是正确的。印记是胎盘哺乳动物和那些种子依靠母体才能存活的植物所特有的。[4]
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此外，黑格很快便有了进一步发现，他注意到在小鼠身上新发现的一对印记基因有控制胚胎生长的功能，这与他先前的预测完全一致。IGF2是一种由单个基因编码的小型蛋白，类似于胰岛素。它在发育的胎儿体内很是多见，在成人体内却不再表达了。IGF2R是附着在IGF2上的蛋白，其作用尚不清楚。有可能IGF2R的存在就是为了对抗IGF2。你瞧，IGF2和IGF2R基因都是印记基因：前者只在父源染色体上表达，后者只在母源染色体上表达。这看起来很像是试图促进胚胎发育的父源基因和试图放慢节奏的母源基因之间的一场小小的较量。[5]
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黑格的理论预测，印记现象通常会发生在这种存在拮抗的基因中。在某些情况下，甚至在人类身上，情况似乎确实如此。11号染色体上的人类IGF2基因是带有父源印记的，如果某些人不小心遗传了2份父方的拷贝，就会患上贝克威思-威德曼综合征（Beckwith-Wiedemann syndrome），这种患者心脏和肝脏长得太大，胚胎组织肿瘤也多发。虽然人类的IGF2R基因没有印记，但似乎确实存在一个拮抗IGF2基因的母源印记基因Hip。
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如果印记基因的存在只是为了相互对抗，那么应该可以同时关闭对抗双方的表达作用，且不会对胚胎发育产生任何影响。事实上这的确是可行的，实验证明移除所有印记的小鼠依然可以保持正常。让我们回到之前讨论过的8号染色体，在那里基因是自私的，行事皆以自身利益为导向，不考虑整体利益。几乎可以肯定，印记并没有任何内在的目的性（尽管有许多科学家对此不以为然），它的存在只是自私基因理论和两性对抗理论的一个具体例证罢了。
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一旦开始从自私基因的角度来思考问题，一些奇怪的想法就会不禁跃入脑海。试试这个想法：在父源基因的影响下，如果共用一个子宫，胚胎对待其他同父胚胎与对待其他异父胚胎的方式可能完全不同。在后一种情况下，它们或有更多自私的父源基因。有了这种想法，自然就会想到去用动物实验来验证这个预测，过程并不复杂。并非所有的老鼠都是一样的，对于某些种类的老鼠，比如鹿白足鼠（Peromyscus maniculatus）的母鼠，会与多只公鼠交配，它们的每窝幼仔通常都有好几个不同的父亲。而另一些，比如说东南白足鼠（Peromyscus polionatus），母鼠则是遵循严格的一夫一妻制，每一胎幼仔都只有一个父亲。
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那么，当你让鹿白足鼠和东南白足鼠进行杂交，会发生什么呢？这取决于哪种是父亲以及哪种是母亲。如果是一妻多夫制的鹿白足鼠做父亲，那么生下的幼鼠个头就很大。如果是一夫一妻制的东南白足鼠做父亲，那么出生的幼鼠个头就很小。看出是怎么回事了吗？鹿白足鼠的父源基因预计到了在子宫里会遭遇其他同母异父胚胎的竞争，于是不惜以牺牲同胞胎儿为代价拼命争夺母亲的营养供给。而鹿白足鼠的母源基因，预计到子宫中会有拼命争夺资源的胚胎，于是便被自然选择培养出了反击的能力。而东南白足鼠的子宫内环境较为温和，因此来自鹿白足鼠的父源基因只是遭遇到了一点象征性的反抗，便赢下了这场竞争：如果幼鼠有多配偶的父亲，它们的个头就大；如果幼鼠有多配偶的母亲，它们的个头就小。这是印记理论的一个简单示例。[6]
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尽管这个故事简洁流畅，但并非一丝漏洞都没有。就像许多吸引人的理论一样，显得过于完美。具体来讲，它有一个预测尚未得到证实：印记基因应该是演化得相对较快的基因。这是因为两性对抗会促使分子之间进行军备竞赛，每种分子通过抢占先机而获益。通过对不同物种的印记基因逐一进行比较，并没有发现这种现象。相反，印记基因似乎演化得相当缓慢。因此，黑格理论似乎只能解释部分的印记现象，但并非全部。[7]
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基因印记有个很有意思的后果。在一个男人体内，来自母体的15号染色体自带母源标签，但当他把这条染色体传给他的儿子或女儿时，这个基因却以某种方式获得了一个新的标签，以表明它的父体来源。也就是说，这个基因在父亲体内时必须从母源转换为父源，而在母亲体内时又必须从父源转换为母源。我们知道，这种转换确实存在，因为在一小部分安格尔曼综合征的患者体内，他们的两条15号染色体没有其他异常，只不过都表现为源自父体，这就是转换失败的情况。这些案例可以追溯到上一代体内的某些突变，这种突变影响了“印记中心”（即离相关基因都很近的一小段DNA），以某种方式将父源标记印在了染色体上。这个标记就是我们曾在8号染色体那章讨论过的那种基因的甲基化。[8]
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你还记得吧？“字母”C的甲基化能使基因沉默，并将自私DNA“软禁”起来。但是，在胚胎早期发育阶段，即囊胚期的时候，甲基化被去除了，然后在发育的下一个阶段，即原肠胚形成期，又恢复了。不知何故，印记基因逃脱了这一过程，它们对抗脱甲基化的过程。它们究竟是如何做到这一点的呢？目前有一些有趣的线索，但尚无定论。[9]
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我们现在知道，印记基因所躲开的这个去甲基化过程，是多年以来科学家试图克隆哺乳动物的唯一阻碍。蟾蜍很容易被克隆，只要把体细胞的基因注入受精卵里即可，但这招在哺乳动物身上却行不通，因为雌性的体细胞基因组内一些关键基因由于甲基化而不再表达，而雄性的体细胞基因组内又有另外一些不再表达的关键基因，即印记基因。因此，在发现了印记效应之后，科学家们便信心满满地宣布克隆哺乳动物是不可能的。他们认为，被克隆的哺乳动物在出生时，它身上所有的印记基因要么在两条染色体上都表达，要么都不表达，这样就破坏了动物细胞所需的剂量，从而导致动物无法发育。发现基因印记的科学家曾写道：[10]“从逻辑上进行推理，用体细胞核克隆哺乳动物是不可能成功的。”
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之后的1997年初，苏格兰克隆羊多莉突然降生了。至于多莉羊以及她之后的其他克隆动物是如何避开基因印记这个问题的，至今仍不得而知，即使是克隆者自己，也一头雾水。但是看上去，在克隆过程中对其细胞进行处理时的某些手法，消除了所有的基因印记。[11]
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15号染色体的印记区域包含大约8个基因。其中有一个基因UBE3A，它一旦被破坏，就会导致安格尔曼综合征。紧挨着这个基因的是两个可能导致普拉德-威利综合征的基因，一个叫SNRPN，另一个叫IPW。也许还有其他的致病基因，不过我们暂且假定SNRPN就是罪魁祸首。
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这些疾病并不总是由这些基因中的某一个发生突变而引起的，有时还有其他致病原因。当一个卵子在女性卵巢内形成的时候，它通常是每条染色体都得到一个拷贝，但在极其罕见的情况下，一对亲本染色体无法分离，那么卵子就得到了同一条染色体的两份拷贝。在精卵结合后，胚胎就有了这条染色体的三份拷贝，两份来自母亲，一份来自父亲。这种情况在高龄孕妇中尤为常见，这对受精卵来说通常是致命的。只有当这3条染色体都是最小的21号染色体时，胚胎才能发育成胎儿，并能在出生后得以存活下来，这就是唐氏综合征。在其他情况下，额外的染色体会扰乱细胞的生化反应，从而导致胚胎无法发育。
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然而在多数情况下，不等发展到这一步，机体就已有了解决这个“三体”的方法了。它会“删除”一条染色体，仅留下两条，从而恢复到正常状态。问题在于，这个过程是随机的，无法确定是删除了两条母源染色体中的一条，还是删除了唯一的父源染色体。随机删除过程，会有66%的机会把来自母方的多余染色体给扔掉，但意外还是会发生。如果错误地删除了那条唯一的父源染色体，那么剩下的两条母源染色体就会愉快地待在继续发育的胚胎中。在大多数情况下，影响不大，但如果发生在15号染色体上，后果将立马呈现出来。两个带有母源印记基因的UBE3A被表达，而带有父源印记基因的SNRPN却没有，而无法被表达，结果就是患上普拉德-威利综合征。[12]
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从表面上看，UBE3A并不是什么有趣的基因。它的蛋白产物是一种“E3泛素连接酶”，这是一种负责“中层管理”的蛋白质，很不起眼，位于某些皮肤和淋巴细胞中。之后，在1997年年中，三组科学家突然同时发现，UBE3A在小鼠和人类的大脑中处于表达状态。这可够劲爆的。普拉德-威利综合征和安格尔曼综合征的症状都表明患者的大脑有些异常。更令人震惊的是，有充分的证据表明，大脑中还有其他活跃着的印记基因。特别值得关注的是，貌似小鼠的前脑主要由母源印记基因形成，而大脑底部的下丘脑则主要由父源印记基因形成。[13]
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这种不平衡现象是通过一项设计精妙的科学工作，即创造老鼠“嵌合体”，而发现的。嵌合体是由两个基因截然不同的个体融合而成，它们是自然发生的——你可能曾遇到过这样的人，抑或你自己就是这样的人，但是如果没有做细致的染色体检查，你是不会意识到的。两个带有不同基因的胚胎碰巧融合在一起，之后就如同一个胚胎那样继续发育。可以把它们想象成恰好与同卵双胞胎相反，是一个身体里有两个不同的基因组，而非两个不同的身体带有相同的基因组。
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在实验室中制造小鼠嵌合体是相对容易的，只需将两个早期胚胎的细胞小心翼翼地融合在一起就可以了。但是在这个案例中，剑桥团队的独创性在于，他们将母鼠的一个卵子用这只母鼠另一个卵子的细胞核受精，这样它就只有母源基因而没有父源基因，然后将这个受精卵所形成的特殊胚胎与一个正常小鼠的胚胎进行融合。结果，生出的小鼠脑袋硕大无比。当科学家们通过融合制造出一个正常胚胎和父源胚胎（用两个精子细胞核替换受精卵中的细胞核，由这样的卵细胞发育形成的胚胎）的嵌合体时，却得出了相反的结果：小鼠的身子大脑袋小。通过给母源胚胎的细胞安装上相当于无线电发射器的生化装备，用以发射信号报告它们所处的位置，得到了惊人的发现：小鼠大脑内大部分的纹状体、大脑皮层和海马体都是由母源胚胎的细胞组成的，但下丘脑除外。大脑皮层是处理感觉信息和发出行为指令的地方。相比之下，父系胚胎的细胞在大脑中相对较少，但在肌肉中却很常见。当出现在大脑中的时候，主要是负责下丘脑、杏仁核和视前区的发育。这些区域是“大脑边缘系统”的组成成分，负责控制情绪。科学家罗伯特·特里弗斯认为，这种差异反映出大脑皮层负责与母源细胞共同协作，而下丘脑则是一个依靠自我独立运行的器官。[14]
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换言之，如果我们认为父源基因制造出胎盘是由于父源基因不相信母源基因，那么母源基因制造出大脑皮层就是由于母源基因不相信父源基因。如果我们像小鼠一样，我们可能就会带着母亲的思想，怀揣父亲的心情生活于世（如果思想和心情是可以遗传的话）。1998年，在小鼠身上发现了另一个印记基因，它具有决定雌性小鼠母性行为的非凡特性。正常携带这种Mest基因的小鼠会悉心照料它们的幼崽。如缺少一个该基因拷贝，雌鼠仍然表现正常，只不过是位不称职的母亲：它们没法建造出一个像样的窝，不会将外出闲逛的幼崽及时拉回来，幼崽身上脏了它们也不管，总而言之，它们好像无所谓，因此它们的幼崽通常会死去。令人费解的是，这种基因是从父系遗传来的。只有遗传自父亲的拷贝才发挥作用，而遗传自母亲的拷贝则不表达。[15]
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黑格关于胚胎发育冲突的理论并不能很好地解释这些现象，但是日本生物学家岩佐庸（Yoh Iwasa）提出的一个理论却可以。他指出，因为父源的性染色体决定着后代的性别。如果他传递的是X染色体而不是Y染色体，那么后代就是雌性的，故而父源的X染色体只能出现在雌性身上。因此，雌性特有的行为就只应从来自父源的染色体上表达。如果这些雌性特征的基因也在母源X染色体中表达，它们就也有可能会出现在雄性身上，或者它们可能会在雌性中过度表达。这样，控制母性行为的基因带有父源遗传的印记，就能够解释得通了。[16]
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伦敦儿童健康研究所的戴维·斯丘斯（David Skuse）和他的同事做了一项不寻常的自然实验，为这一观点提供了最好的佐证。斯丘斯找到了80位年龄在6岁到25岁之间，且患有特纳综合征的女性。特纳综合征是一种由于X染色体全部或部分缺失而引起的疾病。男性只有一条X染色体，女性虽有两条X染色体，但其中一条染色体不表达，所以原则上特纳综合征对发育的影响不大。的确，特纳综合征的女性无论是在智商上，还是在外貌上，都很正常。然而，他们经常在“社交适应”方面，存在问题。斯丘斯和他的同事们决定比较两种特纳综合征的女性：一种是父源X染色体缺失的女孩，另一种是母源X染色体缺失的女孩。与没有父源染色体的55个女孩相比，缺少母源染色体的25个女孩明显适应得更好，她们拥有“更优秀的语言能力和更高层次的执行能力，而这是把控人际交往所必备的技能”。斯丘斯和他的同事们是通过让孩子们做标准化的认知能力测试，并给父母们发放评估社交适应能力的调查问卷来评估人际交往能力的。在问卷中，他们询问父母自己的孩子是否有如下表现：缺乏对他人情感的感知能力，意识不到别人烦躁或生气，觉察不到自己的行为对家人的影响，总是苛求他人的陪伴，当心情不好的时候很难沟通，会意识不到冒犯了他人，不服从命令，如此等等。父母必须回答0（表示“从来没有”），1（表示“有时会有”），2（表示“经常会有”）。然后，统计所有12个问题的得分。结果，患有特纳综合征的女孩得分均高于正常的孩子，而缺少父源X染色体的女孩，比起缺少母源X染色体的女孩，得分要高出一倍多。
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由此推断，在X染色体的某个位置上有一个印记基因，通常情况下只有在父源X染色体中才会表达，而这个基因通过某种方式促进了社会适应能力的发展。例如，理解他人感受的能力。通过观察只缺失了部分X染色体的患儿，斯丘斯及其同事们又为这种理论提供了进一步的证据。[17]这项研究产生了两个深远的影响。第一，它解释了为什么自闭症、阅读障碍、语言障碍和其他社会问题在男孩中更为普遍。一个男孩只从他母亲那里得到了一条X染色体，所以他有可能得到了一条带有母源印记的X染色体，而一旦这个基因不表达，就会遇到上述问题。在撰写本篇内容之时，相关基因还没有被定位，但X染色体上确实带有印记基因是得到了确认的。
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第二个更具普遍意义的影响在于，我们开始意识到关于性别差异的一些可笑争论或将宣告终结，要知道，这种争论可是贯穿了整个20世纪末，还造成了“先天禀赋”和“后天养成”之间的对立。那些“后天养成”派试图完全否认“先天禀赋”对两性差异的影响，而那些支持“先天禀赋”的人却很少否认后天因素的作用。问题不在于后天养成是否起作用，因为任何有头脑的人都不会否认这一点，而在于先天因素是否起作用。当我在写这一章的时候，有一天我一岁的女儿在一辆玩具婴儿车里发现了一个塑料娃娃，她发出的那种兴奋的尖叫，与她哥哥在这个年龄看到拖拉机时的反应一模一样。和许多家长一样，我很难相信男孩和女孩对不同东西感兴趣仅仅是因为我们无意间强加给了他们一些社会角色。男孩和女孩从一开始有自主行为时就表现出了不同的兴趣偏好。男孩更加好斗，对机械、武器和动手能力更感兴趣。而女孩对与人沟通、漂亮衣物以及语言表达更感兴趣。可以说，男人喜欢看地图，女人喜欢读小说，可不仅仅是后天培养的结果。
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