DNA不是藍圖

記住,當您購買那些基因組測試套件時——最終您會買的

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本文發表於大眾科學的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映大眾科學的觀點


當我還是一名在愛之城巴黎的年輕學生時,聚會上的女孩會問我以什麼為生。我仍然記得當我回答“分子生物學家”時她們不安的表情,這會讓她們跑到洗手間補妝。她們再也沒有回來。在2000年代初期,唯一可能陷入關於DNA、孟德爾豌豆和等位基因的沉悶對話中的人,是那些把生命浪費在實驗室裡的四眼書呆子。我們不受歡迎,我們之間的同類結合程度令人震驚。

今天,情況已經轉變。數百萬人正在向試管裡吐口水,以分析他們的基因並在社交網路上分享結果。家譜網站,在美國訪問量第二大的類別,僅次於色情,到處都是愛好者,他們像在實驗室會議上一樣討論染色體標記。名人在脫口秀節目中進行基因測試,YouTube使用者上傳關於他們吐口水到試管體驗的影片。每個人都渴望瞭解他們的DNA。DNA已經變得很時髦,我的社交生活也得到了顯著改善,現在是成為基因書呆子的美好時光。

大部分功勞歸功於直接面向消費者的基因組學,因為它將公眾對DNA的看法從“無聊的東西”轉變為引人入勝的個人旅程。閱讀我們的DNA並在網上使用它是非常informative和有趣的,這些工具已經將公眾吸引到遺傳學領域,達到了科學作家只能夢想的程度。為了寫我的書DNA Nation,我嘗試了至少二十幾個應用程式,我可以在其中使用我的DNA檔案。


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然而,隨著這項技術的廣泛成功,也帶來了一個現實扭曲場。在對基因組學進展的熱情中,我們最終誇大了我們DNA的真實性質,並相信它比實際上更重要。“遺傳學狂想奧斯卡獎”頒給了印度DNA公司Advanced Technologies,該公司的網站聲稱遺傳密碼是“神聖的文字”,但遺傳決定論——DNA將決定我們的命運和身份的觀點——在我們文化中根深蒂固。在谷歌上搜索一下,您會發現數百個來源(包括教科書和頂尖科學家)將DNA描述為生命藍圖。如果它不是錯誤的和過時的,這將是一個很棒且易於理解的類比。

DNA不是藍圖:它是一個配方,編碼數千種不同的蛋白質,這些蛋白質彼此之間以及與環境相互作用,就像烤箱中蛋糕的成分一樣。藍圖是最終產品的精確、按比例繪製的副本,而配方只是一個鬆散的草圖,留下了更多的不確定性空間。開啟一包餅乾:每一塊都是用相同的配方製作並在相同的條件下烘烤的,但沒有兩塊是完全相同的。仔細觀察,你會發現數百個細微的差異:這裡的燒焦,那裡的巧克力片,凸起和腫塊出現在不同的地方,所有這些都是因為成分和環境之間混亂的相互作用。

以同卵雙胞胎為例:他們共享相同的DNA,並且他們的胚胎在同一個子宮中並排發育。然而,他們有不同的品味、性格和態度,並在生活中做出不同的選擇。當您閱讀雙胞胎的DNA時,您會發現相同配方的重複副本,但卻是兩個截然不同的個性。這不是您所說的固定計劃。

我們不會繼承關於如何構建細胞或器官的具體說明。我們的DNA包含生化成分列表(基因中編碼的蛋白質)以及它們組裝的基本規則(一些蛋白質被標記為“主控”,可以控制其他蛋白質的活性,而另一些蛋白質可以啟動多米諾骨牌式的事件),但這些片段會自組織成生化途徑、細胞和組織,而無需閱讀手冊。貓的遺傳配方不會產生大象,但您無法讀取某個人的DNA並看到他的特徵的迷你版。

長期以來的藍圖類比及其附帶的決定論,是我們在基因消費主義時代必須與之鬥爭的有毒模因。只要人們相信我們的身份和命運被程式設計到他們的DNA中,就會有市場為那些旨在預測智力、音樂、閱讀和數學能力,甚至性取向的可疑基因測試存在。

針對天賦的DNA測試在中國尤其盛行,中國幾十年來實行獨生子女政策,經濟蓬勃發展,給父母帶來了巨大的壓力,要求他們給孩子提供競爭優勢。提供這些測試的當地診所激增,成千上萬的中國父母在為孩子選擇學校之前,會考慮DNA分析的結果。被藍圖言論矇蔽了雙眼,這些人認為自己走在育兒新方法的前沿,但他們卻被哄騙購買昂貴且不準確的測試,他們的孩子將來可能會對他們嗤之以鼻。

不要誤會:某些特徵確實是基因程式設計的,某些疾病是決定性的:CFTR基因中帶有致病突變的人,無論他們的生活方式如何,都會患上囊性纖維化。即使是曾經被認為僅僅是後天培養的問題的能力,如語言、抽象思維和許多行為特徵,也具有重要的遺傳成分。但這並不意味著DNA總是佔上風。事實恰恰相反:我們絕大多數特徵都取決於許多遺傳和非遺傳因素的混合,因此很難從DNA中預測出來。

如果我們是一個慢烤的蛋糕,那麼我們周圍的世界就是一個反覆無常的烤箱,每分鐘都在變化。科學可以透過玻璃窺視並檢查烤箱內部是否有任何異常,但它無法預測我們的生活、經歷和運氣將在明天以及後天帶來什麼。

在PB級資料和智慧演算法的驅動下,未來的基因圖譜將是強大的,它們的廣度將令人恐懼。然而,沒有任何測試能夠準確預測我們的個性,更不用說我們的命運了,因為我們很大一部分的本質沒有寫在DNA中。

當郵遞員帶著您在網上購買的DNA試劑盒敲門時(因為您最終肯定會買一個),請答應自己放鬆一分鐘,並對自己重複一遍:“DNA不是藍圖。我的基因也不是命運。”

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