生命存在的理由
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1.14 环境与基因

基因猎手文特尔(J.C.Venter,1946—)说,根本没有那么多基因来支持生物决定论。人类奇妙的多样性并非基因密码固有的东西。我们所处的环境起到决定性的作用。

我们所处的环境包括社会环境和自然环境。社会环境对于基因的开启和闭合过去是我们难以认识的。为什么科学家希望刚为人父和人母的家庭,不要阻止婴儿用手来触摸和探索世界,只要婴儿不是去触摸开水或炉火这样的危险事情,就不要干涉他们?因为通过触摸,婴儿能较早和广泛开启人脑中的多种基因开关,以利于神经发育和认识世界。只需要17种基因在适宜的时候开启表达就可以使人脑发生变化。

动物实验已经有了生动的说明。加拿大蒙特利尔市麦克吉尔大学的迈克尔·米尼(M.Meaney)等人发现,幼年被母鼠经常舔舐的小鼠比受到冷落的幼鼠在成年后更为心平气和和镇静自如。也即是,有没有母爱和母爱的多少都会导致生命个体在成年后性格上产生较大的差异,这与人的情况完全一样。而这种差异是由于母鼠的舔舐启动了小鼠体内在紧急情况下舒缓身心压力的基因。也就是说,幼鼠生长的社会环境不同,基因的开启和表达也会有很大差异。

米尼等人使用100多只老鼠进行实验,所有母鼠都正常喂食喂奶,抚育它们的子女,但是有一种行为却不同,母鼠对孩子的舔舐不同。在两组小鼠之间,母鼠舔舐小鼠多的可以达到其他母鼠的4~5倍。成年后,被舔舐次数多的小鼠在遇到危险情况时很少出现恐惧,在挑逗它们时也产生较少的应激激素,表现出一种心平气和、镇静自如的气质与性格特征。这正是人们所追求的成功性格之一:临危不惧,镇定自如,甚至可以“无故加之而不怒,骤然临之而不惊”。

小鼠经历母亲较多的舔舐是怎样使其形成良好的性格的?人和动物大脑中有多种生物分子感受器,其中就有感受皮质醇等应激激素的感受器。大脑中这类感受器越多,对皮质醇就越敏感,容易向体内的肾上腺下达停止生产激素的指令,因而体内的皮质醇等应激激素会较少。皮质醇减少就不太容易冲动,从而保持平和的心理状态。

受到母鼠大量舔舐的小鼠大脑中有更多的皮质醇感受器。研究者分别对50只大量受到舔舐和50只很少受到舔舐的小鼠进行DNA检查,发现大脑中的皮质醇感受器的生长源于特定的DNA,即基因。在多次受到舔舐的小鼠中,这类为皮质醇感受器编码的基因比在较少受到舔舐的小鼠中要活跃得多。

显然,母鼠的舔舐动作导致了皮质醇感受器基因的开启,导致了皮质醇感受器的大量增加,从而减少了皮质醇的产生,保持了镇定的性格特征。分开实验中的母鼠和幼鼠,将有舔舐嗜好的母鼠的孩子交给很少舔舐小鼠的母鼠来喂养,小鼠长大后较为紧张;反过来把较少舔舐幼鼠的母鼠的孩子交给有舔舐嗜好的母鼠来喂养,小鼠长大后表现出较少的心理紧张,并且控制紧张程度的基因也表现更活跃。

更为有趣和有力的证据是,把所有的幼鼠从母鼠身旁隔离,采用人工触摸方式——柔软的毛刷——来替代“舔舐”小鼠,结果与母鼠舔舐小鼠的一样,毛刷抚摸的次数越多,小鼠长大后的心理紧张程度就越低,反之则容易激怒、紧张和胆小。

即使是自然环境也可以对基因的开启和闭合产生影响。美国北卡罗来纳州立大学基因学家对46位基因结构相似但居住在不同地方(海滨城市、沙漠和山区)的柏柏尔族摩洛哥人血液中的白细胞基因作对比分析,发现他们由于居住环境的不同而有三分之一的基因表达产生了差异。

对2.3万个人类基因的排序和表达进行分析,并将三组柏柏尔族摩洛哥人的基因进行对比,发现人体免疫功能受地区因素的影响很大,可能会影响人体对疾病和炎症的易感染程度。因为,并不是所有基因都会在同一时间或者在人体所有细胞中得到表现,而基因的表达与否与居住环境有关。

例如,与呼吸有关的基因在都市人群中比游牧人口或农耕人口更加活跃。造成这种差异的原因在于,城市人口遭受更大空气污染,并经常患哮喘和支气管炎等疾病,因此与呼吸有关的基因表现得更为活跃。因此,同一个基因可能在城市中会有所表现,但在农村环境中就不会表现出来。

同样,2007年美国洛杉矶加利福尼亚大学和芝加哥大学的研究人员发现,长期孤独的生活方式也会对白细胞的基因表现造成影响,不过这种影响只限于免疫体系。人们早就知道,单身人群更容易患某些疾病,这种结果可能与免疫力低下有关。于是,加利福尼亚大学和芝加哥大学的研究人员对一些志愿者的白细胞基因加以分析。结果显示,与社交活跃的人相比,孤独感会让缺乏人际关系者的免疫系统活动发生改变,导致炎症的发生率增加。显然,孤独与社交活跃两组人群的基因表现确实有差异。也因此说明,孤独会影响人类的生物本能,甚至影响到人类最基本的基因活动。

环境的确可以影响基因的表达并体现为健康和疾病的种种外在现象。如果再考虑生活方式,就足以说明,人的命运并非完全由基因结构决定。换句话说,基因、行为和环境是相辅相成的。