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康多尔的驳斥刺激高尔顿在1874年完成第二部著作《英国科学家：他们的天赋与教养》（English Men of Science：Their Nature and Nurture）。在书中，他首次采用问卷调查以辅助研究，并重申他的结论：科学天才是遗传的，而不是培养出的。正是在这本书里，他第一次创造出这个著名的押韵短语：
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“先天与后天”这个短语是绝妙的对偶，它将构成人格发展的不计其数的要素归入两个不同的类别里。4
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这个短语也许是借自莎士比亚的《暴风雨》（The Tempest），剧中普洛斯彼罗（Prospero）曾这样侮辱过凯列班（Caliban），
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“一个魔鬼，天生的魔鬼，后天教养也改不过来他的先天本性。”5
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莎士比亚并不是第一个将先天和后天这两个词并置的人。《暴风雨》初次公演前30年，一位伊丽莎白时期的教育家，也是莫切特泰勒学校的首任校长，理查德·穆尔卡斯特（Richard Mulcaster）就极其喜爱先天和后天这一组押韵对偶的词语，他在1581年出版的著作《关于儿童教育的立场》（Positions Concerning the Training Up of Children）里四次使用了这个短语。
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（父母）要尽最大努力培养自己的孩子，无论是在哪里，也无须争论由谁来做，要努力让他们深爱的、也是先天馈赠给他们的孩子得到良好的后天培养。上帝赐予孩子先天的力量，并没有意图让这种力量在后天方面出现例外的发展。孩子们的先天能力，若是没有被本应该注意到的人察觉，那就4要谴责这些人。他们或者是出于无知而无法判断，或者是由于忽视而未做寻找，孩子有哪些特质是先天带来的，需要通过后天培养使其发展得更好。既然孩子身上具有这些特质，无知者可以通过事实了解，有学识之人可以通过阅读明白。因此，通过了解人具有先天才能这一事实以及哲学道理，我们知道，年轻的少女也需要接受教育，因为她们也拥有先天馈赠的天赋，应该得到更好的后天发展。6
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在1582年出版的下一本著作《论小学》（Elementaries）中，他又重复了这个短语，“先天决定了一个人的方向，后天推动他沿此向前发展。”穆尔卡斯特的个性有些古怪。他出生于卡莱尔，是一位杰出的学者，从严格意义上说也是著名的教育改革家。他会和学校管理者发生激烈争执，也会充满激情地倡导足球运动。“足球运动可以强身健体，”他曾这样说过。他还涉及戏剧领域，曾为王室写过许多历史剧作。他从教的学校也培养出托马斯·凯德（Thomas Kyd）和托马斯·洛基（Thomas Lodge）两位戏剧作家。有些人认为他就是《爱的徒劳》（Love’s Labour’s Lost）中那位空爱一场的校长的原型，因此莎士比亚很有可能认识穆尔卡斯特，或读过他的作品。
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高尔顿后来的一些思想也可能是从莎士比亚那里得到了灵感启发。莎士比亚有两部戏剧都和混淆的双胞胎有关，分别是《错误的喜剧》（The Comedy of Errors）和《第十二夜》（Twelfth Night）。他将自己的角色设定为双胞胎的父亲，以这对被认错的双胞胎为主题，设计出精妙绝伦的情节。但是，正如高尔顿所言，在《仲夏夜之梦》中，莎士比亚引入了一对“虚拟双胞胎”——两个没有血缘关系却在一起长大的人。尽管赫米娅和海伦娜被描述为“并蒂的樱桃，看似分离，却连生在一起”7，但她俩不仅外貌相差甚远，爱的男人也迥异，最终两人以激烈的吵架收场。
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高尔顿沿袭了这一暗示。第二年，他写了一篇文章，题为《双胞胎的历史——先天后天孰轻孰重》（The History of Twins，as a Criterion of the Relative Powers of Nature and Nurture）。最终他有了一个体面的方法来检测自己创立的遗传假设，这也让他免于被别人针对他的家谱说提出反驳。值得注意的是，他推论双胞胎有两种类型——同卵双生，出自“同一个卵子的两个胚点”；异卵双生，来自“不同的卵子”。这种说法不算太差。如果把胚点理解为细胞核，那就距事实更近一步了。然而，这两类双胞胎会接受相同的后天培养。因此，如果同卵双胞胎在行为上比异卵双胞胎更为接近，那遗传影响说就是有根据的。
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高尔顿写信给了35对同卵双胞胎和23对异卵双胞胎，收集一些能表现他们相似和差异的趣闻轶事。他兴高采烈地叙述了这次调查的结果，那些从出生就非常相似的双胞胎在其一生中都保有这种相似性，不仅在外貌上，而且体现在所患疾病、个性和兴趣上。有一对双胞胎在同一年龄同一颗牙齿患有剧烈疼痛；另一对双胞胎住在国家的两端，他们竟在同一时间买了同样一套香槟酒杯当成礼物送给对方。出生就有差异的双胞胎随着年岁渐长，则会体现出更明显的差别。“他们在外貌和心智上都不相似，这种差异与日俱增。”一位回信者这么写。“而且外部环境给予他俩的影响是一样的，因为他们从未分离过。”对于如此有力的结论，高尔顿显得有些不好意思，“毋庸置疑，先天本性极大地优先于后天培养……我担心的是，提供的证据太多了，反而惹人质疑，因为这些证据似乎与一些经验相悖，竟然指出后天培养的作用微乎其微。”8
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区分双胞胎
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按照“马后炮”的说法，一个人可尽情在高尔顿的双胞胎研究里挑出各种漏洞，可以说其研究是基于趣闻轶事，取样范围小，论据是来回兜圈子：外貌相似的双胞胎具有相似的行为。他没有从基因的角度区分同卵和异卵双胞胎。然而，他的研究还是颇具影响力和说服力的。晚年时期，高尔顿终于看到他的遗传论由饱受怀疑的观点转为正统理论。“先天限制了心智的发展，就如同身体其他部位限制心智一样毋庸置疑，”1892年《民族报》（The Nation）中这样写，“在这些方面，（高尔顿的）观点已优于各地的理论家，占据了主导地位。”9过去约翰·洛克、大卫·休谟和约翰·穆勒奉行经验论，将心智视为一张白纸，经验可在纸上尽情书写并塑造它。当时，这种经验论已被新加尔文主义式的遗传决定命运论取而代之。
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评价高尔顿的理论有两种观点。你可以谴责高尔顿，说他蛊惑的“绝妙对偶”其实是错误的二分法。你可以将他视为20世纪的精神恶魔之一，他的咒语让三代人像钟摆一样，摇晃在环境决定论和基因决定论这两个荒谬的极端之间。你还可以心怀恐惧地指出高尔顿的动机是要优化人种。1869年出版的《遗传的天才》第一页里，他就吹捧了“明智婚姻”的好处，哀叹不合适婚配与遗传导致了“人性的退化”，并呼吁政府当局承担“义务”，执行权力，通过优化生育来改善人性。这些提法会发展成为鼓吹优化人种论的伪科学。因此，你可以“马后炮”般地斥责，他的观点令接下来一个世纪里的千百万人身陷惨境。不仅在纳粹德国，即便在一些最具宽容精神的国家里，许多人都饱受痛苦。10
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这样说当然没错。不过，若是认为如果没有高尔顿，上述那一切就不会发生，这未免有点太苛刻了；更不能说他应该预料到他的理论会带来什么后果。即使没有高尔顿，也会有其他人想出先天后天这个绝妙的对偶。如果更为宽容地解读历史，高尔顿可以被视为一个超前于所在时代的人，他揭开了一个伟大的真相：我们的许多行为方式都是源于我们自身，而不是听凭社会的摆布或遭受周边环境的侵害。你甚至可以断言——也许这有些夸张——在20世纪环境决定论占主导时，他的观点有助于自由之火熊熊燃烧。考虑到当时高尔顿对基因一无所知，他对遗传的洞察力还是相当值得称赞的。他可能要等100多年后，才能看到双胞胎研究最终会证实他曾经做出的大部分预测。严格来说，若先天和后天可以分离，那先天基因的影响必定优先于（共有的）后天培养，这种说法主要用于界定同一个社会里人类个性、智力和健康方面存在的差异。请注意这里的限定说明。
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双胞胎研究是近期才发展起来的。20年前，情况截然不同。20世纪70年代，通过研究双胞胎以探知遗传的观念已湮没无闻。自高尔顿以后关于双胞胎的大型研究中，有两个是极不光彩的。在奥斯维辛集中营，约瑟夫·门格勒（Josef Mengele）对双胞胎的狂热嗜好已人尽皆知。他把新进集中营的双胞胎挑选出来，把他们隔离到特别区域以便研究。讽刺的是，这种“特殊照顾”竟导致双胞胎比单生子有更高的存活率——大多数被关押在奥斯维辛集中营之后活下来的小孩是双胞胎。他们常常接受残酷的有时甚至是致命的实验，作为交换，他们至少会吃得更好一些。尽管如此，存活下来的双胞胎仍是极少的。11
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同时在英国，教育心理学家西里尔·伯特（Cyril Burt）渐进式收集了一组分开抚养的同卵双胞胎资料，以此推测出智力是由遗传决定的。1966年，他把调查研究的结果出版，声明已取样53对这样的双胞胎。这是一份大到超乎寻常的样本，伯特的智商具有高度遗传性这一结论也影响了整个英国的教育政策。然而，后来人们却得知他的一些数据几乎可以肯定是伪造的。心理学家利昂·卡明（Leon Kamin）注意到，尽管伯特的研究历经几十年时间，可是他给出的智商与遗传的相关性数据一直是相同的，精确到小数点后三位都是一样。与此同时《星期日泰晤士报》（The Sunday Times）也登出伯特的两个合作作者可能根本就不存在（不过后来还是有一个出现了）。12
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有了这样的研究史，双胞胎研究在20世纪70年代无疑是一个有污点的题材。但是，时至今日双胞胎研究已得以重生，成为行为遗传学这门学科的主要研究方法。尤其是在美国、荷兰、丹麦、瑞典和澳大利亚，行为遗传学的研究遍地开花。它深奥复杂、充满争议、精确度高并且花销不菲——拥有现代科学所要求的一切要素。但是，双胞胎研究的核心仍体现出高尔顿的洞察力：人类双胞胎提供了美妙的自然实验素材，我们可以由此解析先天和后天对人类各自的贡献。
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从这方面来看，人类实在是受到了幸运之神的眷顾。动物世界里罕有同卵双胞胎的生育，例如，我们至今仍未发现老鼠可以生育同卵双胞胎，它们一般都是生产一窝异卵幼仔。人类偶尔也能生育出异卵多胞胎。在白人中，每125次生育里会有一次产出异卵、“两合子”双胞胎，他们源于两个合子或两个受精卵。这个概率在非洲人中更高，在亚洲人中更低。如果不做基因检验，同卵双胞胎和异卵双胞胎一般不能准确地区分开来。但是也会有一些迹象表明它们之间的差异，同卵双胞胎的耳朵一般是完全一样的。13
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行为遗传学这门学科主要就是检测同卵双胞胎有多么相似，异卵双胞胎有多么不同，以及如果由不同的家庭分开养育他们，那同卵双胞胎和异卵双胞胎分别又会怎样。这样得到的结果便是对任何特征的“遗传度”的一个估计。遗传度是一个难以把握的概念，很容易被误解。首先，它是全体人的平均数，对于任何个人来说毫无意义，例如，你不能说赫米娅的遗传智力比海伦娜高。当一个人说身高的遗传度是90%，他并不是也不能说身高尺寸的90%来自基因，剩下的10%来自食物。他指的是，在特定人群的样本中，身高差异的90%归因于基因，10%归因于环境的影响。但个人的身高没有可变性，因此也就没有遗传度一说。
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此外，遗传度只能测量相对差值，不能测量绝对值。大多数人生来有十根手指。那些手指少于这个数字的人通常是在事故中丧失了其中的一些——这是环境带来的影响。因而，手指数目的遗传度接近于零，但是，说我们有10根手指的原因是环境无疑也是荒唐的。我们长出10根手指，是因为基因是这样设定的。手指数字的差异是环境决定的；事实上，我们有10根手指，这是遗传的。因此，这像是一个悖论，人性中遗传度最小的特征，却最受到基因的决定。14
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智力也是如此。我们不能说赫米娅的智力完全来自基因。很显然，如果没有食物、父母的养育、教育和书本，一个人不可能有智商。然而，在一些拥有同样优势的人组成的样本中，那些在考试中得高分的人和低分的人所构成的差异，可以肯定是由基因造成的。
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由于地理位置、阶层或金钱等偶然因素，大多数学校的学生都有相似的背景。也就是说，学校提供给学生的是相似的教育。由此可见，环境影响造成的差异降到最小化，学校在不知不觉中将遗传的作用提到最大化，得高分学生和得低分学生之间的差异一定归因于基因，因为只剩下它能带来改变。这再一次说明，遗传度测量的是什么在变化，而不是什么在决定。
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同样，在一个真正实行精英统治的社会中，所有人有着均等的机会，接受同样的训练，那些最优秀的运动员通常有最好的基因。运动能力的遗传度接近于100%。在一个与之相反的社会中，只有少数有权势的人才能有充足的食物，有机会参与训练，那么背景和机会将决定谁可以赢得比赛。在这种情况下，遗传度为零。因此，这又造成了一个悖论。我们越是让社会平等，遗传度就越高，基因体现的作用就越大。
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巧合
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为了避免误解，我已做了上述说明，之后我将谈到现代双胞胎研究的结果。故事开始于1979年，明尼阿波利斯的一家报纸刊登了这样一篇报道，来自俄亥俄西部的一对同卵双胞胎兄弟吉姆·斯普林格（Jim Springer）和吉姆·刘易斯（Jim Lewis），在出生几周后就被分开由不同的家庭养育，相隔40年后他俩重新相聚。心理学家托马斯·布沙尔（Thomas Bouchard）对此深感兴趣，他提出要见兄弟俩以记录他俩的相似及不同之处。在兄弟俩重聚的一个月里，布沙尔和他的同事们花了一天时间来考察他俩，结果两个吉姆之间的相似之处令他们大为震惊。虽然俩人的发型不同，可他们的面庞和声音几乎难以区分。他们的医学史也十分相似：高血压、痔疮、偏头痛、弱视、烟不离口、爱咬指甲，以及在同样的年龄体重增加。和预料中的一样，他们的身体各方面高度相似，心智也一样相似。他们两人都关注赛车，不喜欢棒球；都有自己的木工车间；俩人都在花园里的大树边放了一张白色椅子；他们度假时去过同一个佛罗里达的海滩。有些巧合真的很巧。他们都有一条叫作托伊的狗；他们的妻子都叫贝蒂，又都曾与一个叫琳达的女人离婚；他俩都给第一个孩子取名为詹姆斯·艾伦（尽管一个拼写成Alan，另一个拼写为Allen）。
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