《基因彩票》第一部分第二章：我们的身体蕴含千千万万的可能性

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《基因彩票》第一章：人一诞生就面临出身和遗传这两种不平等抽奖

《基因彩票：运气、平等与补偿性公正》，作者是凯瑟琳·佩奇·哈登，行为基因学家、临床心理学教授，曾发表100多篇关于遗传对复杂人类行为影响的科学论文。《基因彩票：运气、平等与补偿性公正》提出一个有趣的概念：除却家庭与社会环境的“卵巢彩票”之外，一个人还要经历遗传因素随机匹配机制的“基因彩票”抽奖。作者认为承认“基因彩票”的作用，才能更好地追寻一个在技术和生理上较为平等的社会。

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第一部分第二章：基因彩票

我女儿的生活中，最有魅力的人是一个叫凯尔的8岁女孩。她有一头飘逸的齐腰长发，用闪亮的蝴蝶结束发带挽着。她收藏了很多《冰雪奇缘》娃娃。而且，最诱人的是，凯尔家的前院里有一张蹦床。

蹦床是凯尔的妈妈在凯尔的双胞胎弟弟埃兹拉做脑部手术的那一年安装的游乐设施的一部分。埃兹拉患有自闭症和癫痫。大多数人不知道，自闭症儿童有较大可能同时患有癫痫。 注【Roberto Tuchman and Isabelle Rapin,“Epilepsy in Autism,”The Lancet Neurology 1,no.6 (October 1,2002):352–58,https://doi.org/10.1016/S1474-4422(02)00160-6.】 尽管我接受过临床心理学训练，并管理着一个儿童发展研究实验室，但我在住到凯尔家隔壁之前也不知道这一点。自闭症儿童如果同时有智力障碍（临床上定义为智商低于70分），就特别容易受到癫痫的影响。超过20%的自闭症儿童同时患有癫痫。

埃兹拉4岁时，他的癫痫发作很快变得非常频繁，令他衰弱不堪，于是医生为他植入了迷走神经刺激器(vagus nerve stimulator)，这相当于大脑的起搏器。他仍在接受严格的高脂肪、低碳水化合物的生酮饮食，以控制他的癫痫发作。 注【Christine A.Olson et al.,“The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet,”Cell 173,no.7 (June 14,2018):1728–41.e13,https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.04.027.】 埃兹拉的妈妈是一位有成就的学者，而且擅长做符合生酮饮食要求的美味的巧克力生日蛋糕。

在美国，被诊断为患有自闭症或智障的孩子的父母，几乎一定会读到一篇1980年代的文章，题为《欢迎来到荷兰》。 注【Emily Perl Kingsley,“Welcome to Holland,”Contact 136,no.1 (January 2001):14,https://doi.org/10.1080/13520806.2001.11758925.】 这篇文章提出，有特殊需求的儿童的父母就像计划去意大利单程旅行的旅行者。他们学会了用意大利语说再见，并期待着看到米开朗琪罗的大卫雕像，但当他们的飞机降落时，空姐宣布他们降落在荷兰。他们没有办法离开荷兰。有的家长觉得这个比喻令人欣慰：“荷兰有郁金香。荷兰甚至有伦勃朗。”也有的家长认为这很让人恼火。“我厌倦了荷兰，想回家”是一位母亲博客上的帖子标题。 注【Tara Lakes,“I'm Tired of Holland and I Want to Go Home,”Grace for That (blog),June 10,2015,https://momlakes.wordpress.com/2015/06/10/im-tired-of-holland-and-i-want-to-go-home/.】 我还没有问过荷兰人，他们对美国人用他们的国家来比喻养育一个有严重残疾的孩子有何看法。

因为埃兹拉有一个双胞胎姐姐，所以很容易让人设想，如果他们的家庭按计划在意大利而不是在荷兰降落，会是什么样子。凯尔在蹦床上蹦蹦跳跳，体态轻盈，能够轻松地与成年人交谈。自从他家搬到这里之后的几年里，埃兹拉的状况有所退步。他的说话能力和社交兴趣已经萎缩，步态也变得僵硬。双胞胎让我们着迷，既是因为他们的相同之处，也是因为他们的不同。凯尔并非埃兹拉的镜像，她是他的“反事实”，他的“如果……”。而且，“如果……”并不仅限于此。我们不仅可以将凯尔和埃兹拉相互比较，还可以将他们与未出生的三胞胎弟弟相比较，这个弟弟在子宫里就死亡了。

尽管我们通常无法确切地知道造成个别流产或自闭症病例的原因，但我们可以推测凯尔、埃兹拉和他们无名的三胞胎弟弟之间的遗传差异可能塑造了他们不同的命运。大约一半的早期妊娠流产是由基因异常造成的。 注【Raj Rai and Lesley Regan,“Recurrent Miscarriage,”The Lancet 368,no.9535 (August 12,2006):601–11,https://doi.org/10.1016/S0140-6736(06)69204-0.】 在导致人易受自闭症影响的变异中，多达90%是人与人之间的遗传差异造成的。一个胎儿在分娩前死亡；另一个孩子度过了表面上正常的婴儿期，随后退步到沉默的状态；第三个孩子茁壮成长、蹦蹦跳跳、健谈。尽管他们有共同的父母，但兄弟姐妹的命运可能会有很大的不同。

明尼苏达大学的心理学家进行了一项研究，请人们估计遗传因素在诸如眼睛颜色、抑郁症和个性等方面“对人与人之间的差异有多大贡献”（图2.1），然后将这些估计值与科学界对某一特征的遗传率的共识进行比较。这个共识来自双生子研究中的估计，双生子研究指的是比较同卵双胞胎和异卵双胞胎在某些特征上的相似程度的研究。 注【Emily A.Willoughby et al.,“Free Will,Determinism,and Intuitive Judgments About the Heritability of Behavior,”Behavior Genetics 49,no.2(March 2019):136–53,https://doi.org/10.1007/s10519-018-9931-1.】 我将在第六章详谈遗传率的定义和双生子研究的细节，这里我只想指出，非专业人士对“遗传对人与人之间差异有多大影响”的估计，与双生子研究得出的遗传率估计值相当接近。而且，有一个人群的直觉尤其准，那就是多子女的母亲。

妈妈们的判断如此准确，是有道理的。多子女的母亲处于绝佳的位置，能够近距离观察人类差异的发展。我自己的几个孩子之间的差别虽然没有凯尔和埃兹拉之间那么明显，但在我看来，他们之间的差别仍然是非常显著的。对多子女的父母来说，从他们的第二个孩子来到人世的那一刻起，他们就会体验到，第二个孩子的每一个发展里程碑都与第一个孩子大不相同。每个孩子都具有令人惊讶的独特性。

图2.1　人们对遗传因素之于人类差异的贡献程度的估计（横轴）与来自双生子研究的遗传率的科学估计（纵轴）。非专业人士的估计与科学估计之间的对应关系为r=0.77。Figure reprinted by permission of Springer Nature from Emily A.Willoughby et al.,“Free Will,Determinism,and Intuitive Judgments about the Heritability of Behavior,”Behavior Genetics 49,no.2 (March 2019):136–53,https://doi.org/10.1007/s10519-018-9931-1.

在我们的孩子之间的差异中，我们看到了隐藏在我们的细胞和我们伴侣的细胞中的遗传变异(genetic variation)的迹象（我所说的遗传变异是指人与人之间在DNA序列上的差异）。我们很容易接受，遗传变异对于我们的孩子是高还是矮，是蓝色眼睛还是棕色眼睛，甚至是否会出现自闭症，都很重要。那么，遗传变异对于我们的孩子是否会在学校取得成功、是否会有经济保障、是否会犯罪、是否会对他们的生活结果感到满意，也有影响吗？这个问题更为复杂。而社会应该如何处理这种与基因有关的不平等，就是一个更加复杂的问题了。但在开始解答这些复杂问题之前，我们首先需要明确一些基本的概念。

在本章的开始，我首先介绍一些生物学和统计学概念，如基因重组、多基因遗传和正态分布。要理解基因彩票的比喻，我们就必须充分掌握这些概念。有了这些概念，接下来我将介绍一些研究，它们向我们展示了基因彩票塑造人生的力量。这些研究引出了关于其方法的科学问题和关于如何阐释其结论的道德问题，而这些问题就是本书余下部分关注的对象。

我们的身体蕴含千千万万的可能性

细菌没有真正意义上的有性生殖。它们繁殖的方式是通过自我复制形成子细胞，这些子细胞互相之间完全相同，与它们的母体也完全相同。而人类需要将自己的DNA与其他人的DNA混合，以产生女儿（或儿子），为此我们需要配子(gametes)，即精子和卵细胞。制造精子或卵子的过程叫作减数分裂(meiosis)。在受精过程中，我们将从母亲那里继承的DNA和从父亲那里继承的DNA重新混合，创造出史无前例、将来也不会再有的新的DNA排列。

一个女婴出生时，她小小的卵巢里大约有200万个未成熟的卵子。在她的一生中，大约有400个卵子会成熟并在排卵期间释放。男孩直到青春期才开始产生精子，然后在他们的一生中平均产生5250亿个精子。 注【Eric R.Olson,“Why Are Over 250 Million Sperm Cells Released from the Penis during Sex?,”Scienceline,June 2,2008,https://scienceline.org/2008/06/ask-olson-sperm/.】 对于每个精子或卵细胞，DNA的减数分裂都要重新开始。由此产生的来自任何一对父母的儿童基因型(genotype)的潜在组合数量之多，令人难以置信：每对父母可以产生超过70万亿个具有独特基因排列的后代。 注【Sean B.Carroll,A Series of Fortunate Events:Chance and the Making of the Planet,Life,and You (Princeton,NJ:Princeton University Press,2020).】这还没有考虑到发生新的基因突变(genetic mutation)的可能性，即在配子生产过程中出现的全新的遗传变异。就像强力球彩票中的特定6球组合一样，在你的父母结合后可能产生的所有DNA序列中，你之所以拥有这种（而不是别的）DNA序列，纯粹是因为运气。所以我说，你的基因型（也就是你独特的DNA序列）是基因彩票的结果。

例如，CFH基因有一个遗传变异（我说的变异是指该基因有不止一个版本），它编码的东西叫作“补体因子H蛋白”(complement factor H protein)。我从父母那里分别遗传了不同版本的CFH变异。在我的CFH基因的一个版本中，我的DNA序列（核苷酸，nucleotides）含有一个胞嘧啶（cytosine，缩写为C）。在另一个版本中，在相应位置包含一个胸腺嘧啶（thymine，缩写为T）。当我作为胎儿的小小身体在制造更小的卵子时，我的CFH基因的T版本和C版本被分离出来，并被包装进不同的卵子。所以我的一半卵子有CFH基因的T版本，一半有C版本。我的卵巢中包含了千千万万个卵子。因此，我的后代可能彼此不同，比如，我的儿子继承了我的T版本，我的女儿则继承了我的C版本。我进行了生殖，潜伏在我身体里的遗传差异被表现为我的后代之间的遗传差异。

生活在高收入、低生育率国家的现代人很容易低估同一家庭的孩子会有多大差异。我们的家庭规模往往很小，甚至可能没有孩子。大约四分之一的美国家庭只有一个孩子。 注【“The American Family Today,”Pew Research Center Social &Demographic Trends,December 17,2015,https://www.pewsocialtrends.org/2015/12/17/1-the-american-family-today/.】 旧金山的狗和孩子一样多。 注【Lisa Picko.-White and Ryan Levi,“Are There Really More Dogs Than Children in S.F.?,”KQED,May 24,2018,https://www.kqed.org/news/11669269/are-there-really-more-dogs-than-children-in-s-f.】 家庭的缩小，削弱了我们对生殖的极多可能性的想象力（并使疾病的家族史较难反映我们基因组中潜伏的危险）。

为了理解兄弟姐妹之间遗传差异的力量，我们可以把目光投向人类家庭以外的拥有庞大家庭规模的物种。 注【Naomi R.Wray et al.,“Complex Trait Prediction from Genome Data:Contrasting EBV in Livestock to PRS in Humans,”Genetics 211,no.4 (April 1,2019):1131–41,https://doi.org/10.1534/genetics.119.301859.】 以奶牛为例：仅一只黑白相间的荷尔斯泰因公牛（名为“玩具总动员”），通过人工授精，可拥有超过50万个后代。几十年来，奶牛一直是密集的人工选择育种计划的对象，这使得单一奶牛的产奶量发生了巨大的变化。一头在1957年产奶量排名达到前千分之一的奶牛，如今只能算是普通的奶牛。重要的是，奶牛的选择性育种是通过利用每个家族中存在的巨大的遗传多样性来实现的。“玩具总动员”的50万个后代代表了其基因组的50万个随机样本，我们可以在这些后代中选择（产奶量）最优者作为下一代父母，所以能够在如此短的时间内极大地提升牛奶的产量。

除了能够展现家族内遗传变异的极大多样性和强大力量之外，选择性育种计划还凸显了遗传变异的组合（而不是单一基因）的重要性。自1950年代以来，奶牛产奶量的快速增长并非主要归功于引入了新的遗传变异。实际上，导致2019年牛奶产量大增的所有基因力量在1957年就已经在奶牛的基因库中漂浮了。选择性育种所做的，是让能够增加产奶量的遗传变异在奶牛群体中更加普遍，这就增加了以组合形式集中于任一奶牛身上的增奶遗传变异的数量。 注【Wray et al.】

想象许多遗传变异的组合（这些变异可以在不同程度上集中于单一动物）可能不太直观。如果你像我一样，是在高中生物课上第一次接触到遗传学，那么你对遗传学的入门肯定是孟德尔和他的豌豆。孟德尔研究的豌豆特征（高与矮、皱与光滑、绿与黄）是由一个单一的遗传变异决定的。相比之下，我们最关心的人类特征（如性格、精神疾病、性行为、寿命、智力测试分数和受教育程度）受到许多（非常、非常、非常多）遗传变异的影响，其中每一个变异都仅仅对造成差异的基因池贡献一小滴水。并没有单一的基因能够决定一个人是否聪明、外向或抑郁。这些结果是多基因造成的。

此外，孟德尔研究的植物通常是“纯育”(breed true)的，也就是说绿豌豆总会产生更多绿豌豆。纯育植物的后代的多样性很有限。我们很容易将我们关于“继承”和“遗传”的概念嫁接到我们朦胧的高中遗传学知识上，从而产生这样的想法：人类也是纯育的，也就是说孩子总是像父母。孟德尔关于豌豆植株的故事，就像我们对自己说的关于我们如何与父母相似的故事，讲的是连续性、相似性和可预测性。

但是孟德尔关于豌豆植株的故事、关于纯育植物的故事、关于连续性和相似性的故事，并不适用于放养的(free-range)人类。我们在自己身上重视的东西，我们担心的东西，以及我们在孩子身上欣赏的东西，都不是豌豆是光滑还是皱巴巴那么简单。这些东西不受单一遗传变异的影响，并且人类不是纯育的。

正态分布

除了奶牛之外，还有很多物种的繁殖被新技术革命化了。以肖恩和他的丈夫丹尼尔为例。为了拥有自己的亲生孩子，他们一直在努力攒钱，以支付卵子捐赠者、体外人工授精和代孕的费用。 注【Names have been changed to protect privacy.】2019年夏天，他们选择了一个卵子捐赠者，一个他们通过Zoom软件交谈过但从未谋面的女人。

选择生殖伴侣从来都不是随机的。现代人的交配与婚姻，被浪漫和性吸引的无意识与难以捉摸的力量支配着。选择卵子捐赠者的过程，则可以免除这种支配。不过在某些方面，选择卵子捐赠者其实更难。你应当如何选择？肖恩和丹尼尔的卵子捐赠者喜欢骑摩托车。当肖恩谈到科学，谈到在唱诗班唱歌，谈到小时候做逻辑题，以及谈到骑摩托车的卵子捐赠者时，他的眼睛亮了起来。

从捐赠者那里获得的一半卵子将由丹尼尔授精，另一半由肖恩授精。他们希望总共获得20个受精胚胎。这20个潜在的全兄弟姐妹和半兄弟姐妹，是以一种在人类历史大部分时间里都无法想象的方式创造出来的。肖恩有六个兄弟姐妹，有将近20个侄子侄女或外甥外甥女，还有许多表堂亲，其中有的人他都叫不出名字。肖恩也许会满足于没有自己的亲生孩子，但丹尼尔是独生子。拥有一个与你骨肉相连、与你血脉相通的孩子的愿望，是不可能轻易被打败的。因此，他们打算使用辅助生殖技术来建立一个家庭。

就像在奶牛身上一样，应用于人类的辅助生殖技术让我们能够更清晰地理解基因彩票的运作，以及家族内部的遗传差异有多大。每个男人（肖恩和丹尼尔）的10个精子将为10个卵子授精，这只是他一生中产生的数十亿个精子中的一个小样本。卵子捐赠者产生的20个卵子则是她的成熟卵子库中一个稍大的样本。由此产生的20个胚胎在基因上将彼此不同。但是有多大的不同呢？

我在一个遗传学统计方法研讨会上见到了肖恩。经济学、社会学和心理学领域的几十名聪明绝顶的博士生聚集在一起，听取关于如何对大型遗传数据集(data set)进行新分析的讲座。肖恩的讲座之一是关于创建多基因指数的。多基因指数是农业中“估计育种价值”(EBV)的人类版本。“玩具总动员”因为其EBV而被选中，所以才能拥有50万个后代。如果一头公牛或母牛拥有高产奶量的EBV，说明它的后代的平均产奶量更高。如果你拥有高的身高多基因指数，这说明，在其他所有环境条件相同的情况下，你的后代会更高。

当遗传学领域之外的人第一次听到多基因指数时，他们立即想到，它是否能帮助肖恩和丹尼尔那样的人做生殖方面的决定。应当使用哪个卵子捐赠者？对哪一个卵子授精？植入哪个胚胎？然而，尽管肖恩本人是多基因指数方法的世界顶级专家，但他并没有计划用该方法来选择他们的卵子捐赠者或胚胎。在这里，我们要谈论的是20个胚胎可以“落入尾部”(into the tails)多远。

我所说的“尾部”，是指遗传分布的尾部。19世纪末，弗朗西斯·高尔顿认为他的远房表亲查尔斯·达尔文的观点也可用来理解人类行为的演化，于是高尔顿做出了或许是他最正面的一项科学贡献。他发明了一个装置，以说明正态分布（我们熟悉的钟形曲线）是如何通过随机事件的积累产生的。 注【Francis Galton,Natural Inheritance (New York and London:Macmillan,1894).】

高尔顿板(Galton boar)，或称梅花机(quincunx)，是一块垂直的板子，上面有几排交错排列的钉子（图2.2）。小珠子从板子的顶部掉下来，在各排钉子当中打转，在每一排随机向左或向右弹跳，最后落入板子底部的多个槽之一。

大多数珠子最后都落到中间的槽里，因为如果一个珠子向右弹跳的次数和向左弹跳的次数一样多，它就会落在中间的槽里。珠子只有每次都向左或向右弹跳，才会落入最左边或最右边的槽里（即“尾部”）。珠子在每一行都向右而不是向左弹，如同硬币连续掷十几次，每次都是正面。这种情况很少发生，但它有可能发生。

落到梅花机底部的珠子呈现的形状就是钟形曲线，大部分珠子堆积在中心周围，从中心向左尾部或右尾部看，珠子逐渐减少。许多不同的人类特征的分布形状都是钟形曲线。例如，如果我测量1000个人的身高，并制图来表示有多少人的身高是1.52米、1.55米、1.57米等，一直到1.95米，这个图看起来就是钟形曲线。用统计学的术语来说，它是正态分布的。

罗纳德·费希尔解决了这个表面上的悖论。他是现代统计学、群体遗传学(population genetics)和实验设计方面的开创性人物，也是主张对“精神缺陷者”进行绝育的优生主义者 注【C.P.Blacker,“The Sterilization Proposals,”The Eugenics Review 22,no.4 (January 1931):239–47.】 （就像我在本章开头介绍的凯尔和埃兹拉一样，费希尔也有他的“如果……”情境：他的双胞胎兄长先出生，却是死胎） 注【A.W.F.Edwards,“Ronald Aylmer Fisher,”in Time Series and Statistics,ed.John Eatwell,Murray Milgate,and Peter Newman,.rst published in The New Palgrave:A Dictionary of Economics (London:Palgrave Macmillan UK,1990),95–97,https://doi.org/10.1007/978-1-349-20865-4_10.】 。在发表于1918年的著名论文《孟德尔遗传假定下的亲戚之间的相关性》中，费希尔指出，孟德尔遗传确实会导致结果的钟形曲线分布，但条件是结果受到许多不同的“孟德尔因素”的影响，我们今天称之为遗传变异。 注【R.A.Fisher,“XV.—The Correlation between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance,”Earth and Environmental Science Transactions of The Royal Society of Edinburgh 52,no.2 (1918):399–433,https://doi.org/10.1017/S0080456800012163.】

让我们重温一下我向肖恩提出的问题：在他即将进行的一轮体外人工授精中，20个胚胎能“落入尾部”多远？我们假设，每一个潜在的胚胎都是一个珠子，摆在高尔顿板的顶端。而每一排钉子代表一个遗传变异，由于丹尼尔或肖恩是杂合子(heterozygous)，这意味着他的一个基因有两个不同版本。也就是说，正如珠子可能向左或向右跳动，胚胎有可能继承A或a基因。假设向左跳，你得到的是使你更矮的版本的基因；向右跳，你得到的是使你更高的版本的基因。大多数潜在的后代会落到高尔顿板底部中间的一个槽里，因为向右跳的次数和向左跳的次数差不多。他们最终会拥有大约平均数量的可增加身高的遗传变异。但是，基因仍然有变异，所以身高也会有差异。亲兄弟的身高往往是不一样的，而且偶尔也会有人最终比他们的父母矮很多或高很多。这样的人就是最终落入了分布的尾部。

图2.2　一个高尔顿板，显示了正态分布是如何从许多随机事件的积累中产生的。照片由Mark Hebner拍摄。

幸运比优秀更重要

鉴于肖恩和丹尼尔以及他们的卵子捐赠者都是相对平均的身高，他们的孩子不太可能像肖恩·布拉德利一样高。布拉德利身高约2.29米，是有史以来在NBA打球的最高的篮球运动员之一。有一次乘飞机的时候，他坐在一位遗传学家旁边， 注【Ben Cohen,“Shawn Bradley Is Really,Really Tall.But Why?,”Wall Street Journal,September 18,2018,https://www.wsj.com/articles/shawn-bradley-genetic-test-height-1537278144.】 遗传学家告诉他，他在增加身高的遗传变异的遗传分布中处于非常、非常、非常遥远的尾部（图2.3）。在布拉德利有可能继承的所有增高遗传变异中，他恰好得到了比平均水平多得多的遗传变异。 注【Corinne E.Sexton et al.,“Common DNA Variants Accurately Rank an Individual of Extreme Height,”International Journal of Genomics 2018(September 4,2018):5121540,https://doi.org/10.1155/2018/5121540.】 打个比方，布拉德利的基因组在梅花机上摇晃，一直向右弹跳，而不是向左弹跳。一个数字比平均水平高多少，可以用一种叫标准差(standard deviation)的单位来表示。一个在增高遗传方面高于平均水平1个标准差的人，其增高遗传变异数量多于84%的人。一个身高高于平均水平2个标准差的人，拥有比98%的人更多的增高遗传变异。肖恩·布拉德利的增高遗传变异的数量比平均水平高4.2个标准差，这比99.999%的人都要高。也就是说，他不是最高的1%，不是最高的0.1%，不是最高的0.01%，而是最高的0.001%。

图2.3　一个身高极高的人的增高遗传变异。右侧是肖恩·布拉德利的照片，他旁边的尺子显示他有7英尺6英寸高（约2.29米）。左侧是由2910个与人类身高有关的遗传变异构建的“遗传分数”（即多基因指数）的分布。布拉德利的分数是10.32，而研究对象的平均分数是0.98，标准差是2.22。布拉德利的得分比平均值高出4.2个标准差。Figure adapted from Corinne E.Sexton et al.,“Common DNA Variants Accurately Rankan Individual of Extreme Height,”International Journal of Genomics 2018 (September 4,2018):5121540,https://doi.org/10.1155/2018/5121540.

安东尼奥·雷加拉多在为《麻省理工科技评论》撰稿时调侃说，布拉德利“赢得了遗传运气的争球(jump ball)……［这使］他比99.99999%的人更高”。 注【“Biologists Checked Out This NBA Player's DNA for Clues to His Immense Height,”MIT Technology Review,September 1,2018,https://www.technologyreview.com/s/612014/biologists-checked-out-this-nba-players-dna-for-clues-to-his-immense-height/.】 布拉德利本人在思考对他的篮球生涯至关重要的遗传基因时告诉《华尔街日报》，他的净资产估计达到了2700万美元：“我能有今天，感到非常幸运，非常有福气。” 注【Cohen,“Shawn Bradley Is Really,Really Tall.But Why?”】

运气的比喻很恰当，也是对“我们生活中哪类运气更重要”这个问题的一种新的思考方式。我们通常认为运气是我们身体之外的东西，比如你和一个貌美的熟人来到同一座城市，你会觉得自己幸运。或者你开车出城，因为找房子失败而感到沮丧，这时你看到有人在前院挥锤敲一块“出租”的招牌，你会觉得自己幸运。或者，一辆出租车在曼哈顿的人行横道上停了下来，只差几英寸就能撞到你，你会觉得自己幸运。当我们能清楚地想象到本来可能发生的事情（却并没有发生）时，我们感到最幸运（或最不幸）。

但运气不仅仅是降临到我们身上的外部事物。它也被“缝”在我们体内。我们每个人都是百万分之一，或者更确切地说，是70万亿分之一，因为任何一对父母可能产生的独特基因组合是70万亿种。而我们父母的每一个基因组，又是他们父母的DNA所有可能组合中的70万亿分之一，以此类推，一直到人类历史的最早期。我们的每一个基因组都是一代又一代随机事件的最终结果，这些事件完全可能会以另一种方式发展。我们的基因组中没有任何部分可以归功于我们自己，我们的DNA中没有任何部分可以由我们自己控制。

所以，我们的所有基因组都可以被认为是我们生活中的一种运气。不过，在努力了解遗传运气对行为结果和社会结果（如教育或收入）的影响时，科学家往往关注基因组的特定部分，即在生物家庭中变化的部分，这里的“家庭”是指仅隔一代的亲缘关系。也就是说，正如我将在第六章中详细描述的，科学家通常对兄弟姐妹之间的差异（一个人继承了哪些DNA，而他们的兄弟姐妹没有继承？）或父母与子女之间的差异（子女继承了父母的哪些DNA，又没有继承哪些？）特别感兴趣。 注【在整本书中，我将在狭义上使用“父母”“子女”“家庭”“兄弟姐妹”等词语，指的是通过遗传过程相互关联的人。这并不是要否认定义“家庭”的社会关系的重要性，而只是反映了本书对遗传影响的关注。】

科学家之所以着重研究仅在一代人身上发生的基因抽彩（人们如何与他们的父母和兄弟姐妹不同），是因为一旦考虑多代人的遗传差异，这些遗传差异就会与地理和文化的差异以及人类历史的所有其他线索纠缠在一起。那样的话，要理解人与人之间的差异是由基因造成的还是由与这些基因共同出现的环境因素造成的，就会变得很困难，有时甚至几乎不可能。

不同人群之间的遗传差异，与不同人群之间的环境和文化差异的纠葛，被称为“群体分层”(population stratification)。不同人群之间存在遗传差异：例如，具有东亚遗传血统的人，比具有欧洲遗传血统的人更有可能拥有某种形式的ALDH2基因。 注【“ALDH2 Gene,”Genetics Home Reference,accessed July 28,2020,https://ghr.nlm.nih.gov/gene/ALDH2.】 不同人群在文化上也有差异：例如，在东亚文化中长大的人，比在欧洲文化中长大的人更可能使用筷子。但是，特定基因型和饮食习惯的共同出现，并不是ALDH2基因对使用筷子的因果效应所致。 注【D.Hamer and L.Sirota,“Beware the Chopsticks Gene,”Molecular Psychiatry 5,no.1 (January 2000):11–13,https://www.nature.com/articles/4000662.】 甚至那些乍看起来相当同质的人群（例如“英国白人”）内部也可能出现形式微妙的群体分层。 注【Simon Haworth et al.,“Apparent Latent Structure within the UK Biobank Sample Has Implications for Epidemiological Analysis,”Nature Communications 10,no.1 (January 18,2019):333,https://doi.org/10.1038/s41467-018-08219-1.】

相比之下，我们专注于一代人身上发生的基因抽彩时，在科学上就更易处理。例如，我和我哥哥之间的遗传差异，独立于我们的地理、阶级或文化而存在。我所有的DNA都是运气。但是只有研究我的DNA中与我的直系亲属不同的部分，才能让科学家更清楚地看到遗传运气的影响。

基因彩票与财富

基因彩票的比喻抓住了有性繁殖中固有的随机性，但人们玩彩票并不只是为了近距离欣赏随机性的运作。玩彩票是为了挣钱。

2020年，丹尼尔·巴思、尼古拉斯·帕帕乔治和凯文·托姆等三位经济学家，在《政治经济学期刊》上发表了一篇论文，题为《遗传禀赋与财富不平等》。 注【Daniel Barth,Nicholas W.Papageorge,and Kevin Thom,“Genetic Endowments and Wealth Inequality,”The Journal of Political Economy 128,no.4 (April 2020):1474–1522,https://doi.org/10.1086/705415.】 他们认为，遗传差异不仅与身高等身体特征的个体差异有关，还与财富的个体差异有关。

财富的定义是资产总值（房子、汽车、现金、退休储蓄、投资和股票）减去债务。衡量一个人退休时的财富是特别有趣的事情。到退休时，一个人拥有的财富反映了几十年来的晋升、加薪、裁员、股市繁荣、房地产泡沫、遗产、离婚协议、助学贷款债务支付、赡养费支付、供孩子上大学、信用卡消费和医疗账单的历史。财富反映了“命运的暴虐的毒箭” 注【出自《哈姆雷特》第三幕第一场。】 的后果。事实证明，一个人的财富也包括他的遗传财富。

巴思、帕帕乔治和托姆在这篇论文中专注于一个非常特殊的美国人群体：有一个或两个成年人的家庭，家中每个人都是白人，年龄在65岁至75岁之间，不是同一性别，退休或不为报酬工作。这是美国社会的一个相当狭窄的切片，很多美国家庭不是这样的。但是，即便在这个相对同质的群体中，有些美国人也比其他人富裕得多。在该论文的样本中，底层10%的人平均拥有约5.1万美元；前10%的人拥有超过130万美元。

为了衡量一个人的“遗传禀赋”，巴思、帕帕乔治和托姆使用了一个多基因指数。 注【多基因指数更经常被称为“多基因评分”。但是，在应用于有关人类DNA的信息时，“分数”(score )一词可能暗含价值分三六九等的意思。根据我的同事帕特里克·特利和丹·本杰明的建议，我自始至终使用“多基因指数”这一替代术语。】 在下一章，我将更详细地讨论多基因指数是如何构建的。这里我们暂时只对多基因指数做一个简单的定义：它是一个单一的数字，根据以前的研究（估计某遗传变异与测量结果的关系有多大）将一个人有多少遗传变异加在一起。因此，身高的多基因指数，如用于研究NBA球员肖恩·布拉德利的指数，从以前的研究中获取了关于哪些遗传变异与身高相关的信息，并使用这些信息来计算一个人拥有多少“增高”的遗传变异。而在上述关于财富的研究中，调查人员集中关注的是一个特定的多基因指数（下面简称为“教育多基因指数”），它总结了已知与受教育程度（即在学校读书的时间有多长）相关的遗传变异信息，并比较了该多基因指数水平不同的人们拥有的财富多寡。

在这项研究针对的白人退休老人当中，教育多基因指数低的人（后四分之一）的财富平均比教育多基因指数高的人（前四分之一）少47.5万美元。同一个结果的另一种表达方式是，教育多基因指数比平均水平高1个标准差的人的财富，比多基因指数处于平均水平的人的财富多出近25%。虽然这个多基因指数是根据与受教育程度有关的遗传变异构建的，但多基因指数高的人不一定拥有更多的学校教育，他们的生活结果不能仅仅用“受教育程度更高的人挣钱更多”来解释。即使在比较受教育程度相同的人时，教育多基因指数增加1个标准差，财富也能增加8%。

不过，巴思、帕帕乔治和托姆的分析，比较的不是兄弟姐妹，而是不同的家庭。这一点很重要，因为正如我之前提到的，有些基因运气是与不同家庭之间的其他差异交织在一起的。基因和财富之间的关系，会不会是由群体分层的问题造成的？例如，教育多基因指数较高的人也更有可能拥有受过高等教育的父母。这样的话，拥有“更幸运”基因的人也赢得了社会彩票，因为他们是更优越的童年环境的受益者，而且他们有可能继承了丰厚的遗产。由于这些原因，仅从这项研究来看，尚不清楚遗传和财富不平等之间的关联是否真的能说明遗传有多重要。他们的分析可能只是发现了群体分层，即来自不同社会阶层的人们在生物学上并不重要的差异。

为了解决这个问题，由哥伦比亚大学教授丹尼尔·贝尔斯基领导的另一项研究考察了兄弟姐妹之间的差异。 注【Daniel W.Belsky et al.,“Genetic Analysis of Social-Class Mobility in Five Longitudinal Studies,”Proceedings of the National Academy of Sciences 115,no.31 (July 31,2018):E7275–84,https://doi.org/10.1073/pnas.1801238115.】 贝尔斯基和他的同事对社会流动性特别感兴趣。所谓社会流动性，是指人们在教育、职业声望和金钱方面超过或逊于父母的程度。贝尔斯基等人的研究观察了来自世界各地的五个数据集，其中一个包括近2000对兄弟姐妹。他们发现，拥有较高的教育多基因指数的人（他们在基因抽彩中“得奖”，也就是说他们比自己的兄弟姐妹继承了更多与教育有关的遗传变异）在退休时也更富有。

这些结果表明，如果人们生来就有不同的基因，如果基因“强力球”落在不同的多基因组合上，那么他们不仅在身高上有差异，在财富上也有差异。正如雷加拉多对肖恩·布拉德利所说的，有些人“赢得了遗传运气的争球”。赢了基因彩票是有回报的。

然后呢？

像这样的结果提出了一系列科学问题：多基因指数是如何构建的？为什么这些研究只使用美国白人或北欧人的样本？这些结果对理解不同种族间的财富差距（这种差距大得惊人）有什么帮助？（简短的回答：没有帮助。）我们真的可以说，基因会导致某些人更富有吗？（简短的回答：会。）

这样的结果也提出了一系列道德和政治问题：这是否意味着，财富的差异是天生的或不可避免的？旨在促进平等或再分配财富的社会和经济政策是否注定要失败？第一项关于收入的双生子研究就得到了这样的阐释。1977年，心理学家汉斯·艾森克(Hans Eysenck)告诉伦敦的《泰晤士报》，关于收入遗传率的研究结果是一个信号，它告诉我们，负责再分配财富的政府机构干脆“关门算了”。 注【Arthur S.Goldberger,“Heritability,”Economica 46,no.184 (1979):327–47,https://doi.org/10.2307/2553675.】 艾森克的观点是不正确的，我将在本书中详细解释为什么。但几十年来，也有人一直坚持认为，关于收入和财富等结果的遗传学研究与社会政策“毫无关联”。如果这是真的，那为什么基因和财富之间的联系如此困扰我们？

在接下来的篇幅中，我将试图解答我在上面两段列出的一连串问题。像任何研究项目一样，关于基因彩票如何塑造我们生活的研究也有缺陷和漏洞。它做出了不可能真实的简化假设；它不得不与不完整的数据作斗争。但是，我们仍然需要认真对待这个研究项目。正如统计学家乔治·博克斯所说：“所有的模型都是错的，但有些模型是有用的。” 注【George E.P.Box,“Science and Statistics,”Journal of the American Statistical Association 71,no.356 (December 1976):791–99,https://doi.org/10.1080/01621459.1976.10480949.】 继承了不同基因的孩子在生活中的表现不同（可以用金钱来衡量），这是我们无法否认的事实。在下一章中，我将深入探讨多基因指数是如何构建的，比如在巴思、帕帕乔治和托姆的财富研究中使用的指数。