基因和疾病：缺陷、脱轨以及妥协

某个星期一上午8点，医学院的讲演厅里济济一堂。讲座的题目
是近视。当光线暗下来的时候，在顶灯的照耀下，将近一半学生的
眼镜闪烁着。教授自言自语地说：“有这么多戴眼镜的学生！”

　　“事实很清楚，1小时后他作结论时说“近视是因为眼睛长得太
长，屈光系统的成像落在视网膜前面，因此视网膜上的影像变得模糊
起来。眼镜的凹镜片，通过纠正屈光度，使成像移后一点，落在视网
膜上使你能够看得清楚，因而补救了自然的不准确性。

　　许多手举起来，一个学生提问：“那么，为什么眼球会长得太长
呢？”

　　“基因，”他回答：“问题就是这么简单。我们中间，一些人的
运气不好，有了这种坏的基因。如果你的孪生兄弟是近视，几乎可以
肯定你也是近视；如果你的兄弟近视，你近视的可能性也很高，不过
不像孪生兄弟那样高。汇集所有的统计资料，证明近视是一种遗传病，
它的遗传率超过80％。”

　　“有这种基因的人在没有眼镜之前怎么生活呢？”另一个学生
提问。“我如果没有眼镜，我不可能在非洲平原坚持一天。”教室里
有一阵窃笑。

　　“是的，这种基因可能是后来突变的，”这位教授回答“或者，
也许石器时代的近视眼是在帐篷里缝纫和编织而引起的。不管怎么样，
事实很清楚，近视是一种遗传问题。”

　　“但是，为什么会这样呢？”这个学生追问下去“自觉选择淘汰
它的力量应当是很强大的。如果这样严重的缺陷也能延续下来，那么
我们岂不全身都是缺陷了？”

　　“事实上，我们的身体并不是运转得很好的，”教授尖锐地指出，
“你曾经学过，我们有许多遗传缺点。身体是一个脆弱的、匆匆拼凑
起来的器皿。我们做医生的任务，就是去纠正大自然母亲的疏忽。”

　　医学生中互相议论了一阵，没有再追问下去。

　　基因做什么？

　　制造人类的说明书都写在DNA分子的文库中，捻成我们的23对，
46条染色体。我们现在还正在继续了解DNA怎样储存和使用这些构筑
人体的信息的惊人的、简直难以置信的大量细节。一个DNA分子就像
一架梯子，两边由交替变换的磷酸和去氧核糖的单位所构成。信息就
放在梯子的横杠上，这些横杠由成对的分别以A、C、G、T命名的四种
分子组成。遗传密码中信息含量之巨大，几乎难以想像。每一个细胞
中的DNA都含有一系列120亿个ACTG符号，这相当于一个中等大小的图
书馆的信息量。一个细胞里的DNA分子如果不绞起来而是拉直它，大
约有2米长。如果再乘以全身大约十万亿个细胞，这个长度有200亿公
里，大约与地球到冥王星的距离相等。

　　人类的DNA中大约有95％从来就不译成蛋白，其余5％可以在相邻
的区域划分为十万个被称作基因的亚功能单位。每个基因携带着一个
蛋白的编码。这些DNA链上的许许多多ACGT怎样翻译成一种蛋白，是
分子生物学研究的范畴，分子生物学是一个迅速蓬勃发展的学科，正
在给我们的生活带来比电的发明更多的变化。公众舆论已经有人呼吁
要注意这些变化对政治和伦理的影响，不久就会引起人们普遍的关注。
现在已经有了由DNA克隆制成的药品。含有细菌基因的食用植物正在
生产中。向人体细胞中插入替代基因去缓解过去没有希望治疗的疾病
的开拓性实验正在进行中。人寿保险公司有可能在普通血液常规实验
检查时从DNA样本中读出某些顾客患某些疾病的风险程度，这也许又
是一种不大受欢迎的事情。在妊娠早期筛查某些常见的遗传问题已经
是一种常规检查，使怀有遗传问题胎儿的母亲有机会选择是否终止这
次妊娠。

　　1995年还是初级小学学生的玛丽在2010年的一天发现她自己怀孕
了。“是的，你已经怀孕了，玛丽，祝贺你！护士马上就来向你解释
正常的检查手续，现在我想知道你是否要做标准的基因筛查，我希望
你做。”

　　“好的，包括一些什么项目？”

　　“现在已经没有任何风险，不过比较昂贵，也许你是有高保障保
险单的。”

　　“我有高保障保险单，不过这些检查能够告诉我些什么呢？”

　　“基本上主要是筛查鉴定40种严重的遗传病，然后你还可以补充
检查诸如近视，注意力差和易上酒瘾等。许多人认为值得做这些检
查。”

　　“如果发现有问题又怎么办呢？”

　　“那时…那时我们再谈怎么办的问题。也许你不会因为有上酒瘾
的可能性较大这类问题而决定终止妊娠，但是早知道为好。不管怎么
说，现在发现问题比出了问题再想办法好，你是否这样看？

　　“好的，我想是这样，但是我如果碰到我的孩子长大之后是一个
近视眼我应当怎么办？”

　　“那……”

　　想要做这套全面检查，现在只要再等几年就可以了。我们现在已
经知道了许多基因的染色体位置以及某些基因的密码序列。有争议的
人类基因组计划的目的是查明全部密码，找到形成那十万个基因的
ACGT的顺序。一旦我们掌握了整套密码，我们就可以把任何一个人的
密码与这些标准密码比较，便能够容易地发现不正常的基因。

　　但是是否有一个像我们所指的标准序列那样“正常”的人类基因
构成呢？我们所有这些人当然不是完全一致的。大约有7％的基因是
可以因人而异的。就大多数蛋白质而言，变异率是比较低的，大约只
有2％。对某些种类的酶和血蛋白而言，28％有许多不同版本。可以
说，许多不同版本的基因功能是相同的。不过有另外一些情况，只有
一个版本（一个等位基因，allele）是正常的，另一个等位基因是有
缺陷的。在大多数情况下，这种有缺陷的等位基因是“隐性”的，就
是说它与另一个正常等位基因配对时看不到有害的作用。如果这种缺
陷基因是“显性”的，那么，只要有一个缺陷版本的拷贝就能引起疾
病。

　　进化学家要回答的是解释“为什么”有遗传病这个问题。那位讲
近视的教授是不是说对了呢？我们的身体有可能引起疾病的“大量的
遗传缺陷”而自然选择未能清除它们吗？不完全如此。的确有一些非
常罕见的遗传缺陷是因为自然选择还没有来得及清除它们，但是它们
引起的疾病与更加常见的基因引起的疾病比起来要少得多，不同的是，
虽然它们引起疾病，自然选择还是把它留下，我们随即就解释为什么
引起疾病的基因会被选择留下来。现在首先要考虑基因怎样正常活动
以及罕见的基因异常。

　　所有的异常都只是一个精子或卵细胞中的DNA的个别错误：一个C
代替了一个T，或者一个T丢失了，这都可以引起致命的遗传病。这类
错误起因于拷贝过程中出错，以及化学或者电离辐射损伤。奇迹是这
种错误并不多见。据估测，每一代中任何基因被改变的机率大约是百
万分之一。这就是说，我们之中约5％的人的生命开始时至少有一个
新突变的烙印来自于母亲或父亲。在大多数情况下，这种突变没有可
以察觉的作用，只在极少数人是致命的。

　　当个体从一单个细胞发育成大约十万亿个细胞的成人时，更多的
错误将悄悄地发生。在体内大多数细胞背后发生的这些错误多半只有
很小的问题。许多突变密码产生的蛋白可以同原来的蛋白一样工作得
很好，或者这种突变的蛋白根本不在这类细胞中表达。如果突变对这
个细胞是致命的，也可能不发生什么后果；因为通常还有许多别的细
胞可以承担这同一任务。然而一个细胞中单个的突变如果叩开了调节
细胞生长和分裂机制的关键部位，也有可能引起重大的问题。只要有
一个细胞的增殖失去控制，就能产生肿瘤而危害整体。第十二章中还
要讨论对付这种危险的多种机制。

　　且不说一个偶然的突变可能引起的麻烦。这个虽然很长但是只有
四个化学单位的序列怎样去管理整个人体的全部密码？我们知道一点
DNA怎样复制自己，怎样产生RNA，RNA又怎样产生蛋白分子，这些蛋
白分子又怎样结合起来产生显微镜下的链（译注：此话原著如此，蛋
白质在显微镜下实际上是看不到的）或者二维平面。在这些知识以外
我们目前还只有零星了解的浩如烟海的未知领域。例如，我们知道某
些因果关系，甚至有关激素对组织生长发育调节的细节，这类个别的
发现不过是对动物和植物发育总的了解的起点。

　　虽然发育遗传学的大部分问题还不了解，还有待研究，遗传传递
的模式却已经阐明。当受孕时，我们的每一条染色体上的每一个位点
上的每一个基因都分别从父亲和母亲那里取得一份拷贝。每一个完整
的互补的基因，聚合起来就是基因组，是从父亲和母亲的完整的基因
组中两个位点上随机取得的一个样本。因此，每一个基因都一定有两
份拷贝来组成一个完整的基因组共同来构建我们的基因型。基因型在
个体发育过程中的表达受到许多复杂因素的影响，我们在所有机体内
观察到的是表型。有性生殖把双亲的基因型随机混合，改造成每个子
代独特的基因型。这种随机混合改造如果在某个特定的位点上从两个
亲本得到的是同一基因的两个完全一致的拷贝，子代在这个位点上就
是纯合子；如果两个拷贝不一样，便是杂合子。

　　一个基因在许多代的传递过程中对大量的个体有一定的平均作用，
但是它对某个具体的个体的作用却可以偏离平均很远。基因与基因之
间，基因与环境之间在决定表型时相互影响。因此，有性生殖所产生
的个体，在各方面都是独特的，可以与两个亲本都有很大差别。一个
受精卵发育成两个后代，是一个无性生殖过程产生的有一致基因型的
两个个体，这种情形便是同卵孪生。

　　引起疾病的罕见基因

　　上千种严重的遗传病中的绝大多数都是罕见的。人群中的受累者
不到万分之一。而且，这些遗传病又大多是隐性的。除非不幸这种基
因有了两个相同的拷贝遇到一起，以致这个位点上没有正常的等位基
因，否则也不会造成任何麻烦。这种麻烦在近亲通婚时机率增加，因
为亲属中比非亲属有着相对比较多的相同的基因。这就是为什么近亲
婚姻生出患有隐性遗传病的婴儿可能性较大的原因。

　　自然选择很难清除一个有害的隐性基因。自然选择甚至不能进一
步降低它在人群中的基因频率。如果一个有害的隐性基因在人群中的
频率是千分之一，而人们又正常地与非近亲通婚，那么纯合子的机率
只有千分之一的平方，即百万分之一。即令这些不幸的个体统统早年
夭折，自然选择的影响也是非常之小的。在这种条件下，新的突变能
以自然选择剔除它的同样速度产生这种缺陷基因，因为当基因频率下
降时，纯合子个体的出现率下降得更快。某种突变产生的使百万分之
一新生儿致命的隐性缺陷基因，将在人群中保持稳定的千分之一左右
的基因频率。这便是自然选择的能力所能达到的极限。

　　显性基因的情形不同。只要有一个拷贝的显性致病基因，携带者
就会得病；而且一半子女也会得病。最为人们熟知的有引起亨丁顿氏
（Huntington’s）病的基因。大多数患者在40岁以前没有症状，40岁
以后记忆衰退，肌肉抽搐，某些神经细胞逐渐退化，直到不能走路，
不记得自己的名字，不能够自理生活。这种病是一个特别的例子，因
为它的病理破坏作用，临床表现都已经明确；已知的所有病例都能追
溯到17世纪的若干欧洲家族。其中有一男子移居加拿大新斯科舍省，
这个基因和疾病也就传给他的几百名后裔，包括著名的民间歌手伍·
噶思里（Woody Gathrie）。在 18世纪 60年代，有一个西班牙水手
Antonio Justo Doria来自德国，在委内瑞拉Maracaibo湖的西岸住下
来，他的后代是现在患此病最集中的一群人。遗传学家经过不懈的努
力，得以指出Huntington基因位于第四号染色体的短臂上。

　　这就又把我们带回原先的疑团：为什么这个破坏性的基因没有被
剔除掉？答案是；因为它在40岁以前的危害很小，所以在40岁以后才
出现Huntington病的患者生的子女不会比正常人生得 少些。事实上，
有些研究提示，女性患者的子女甚至比平均数要高，男性的生育率有
降低的倾向。总之，在现代社会中，自然选择对这个基因的负面影响
是很小的。据估算，美国人群中二万分之一的人带有Hunington基因。

　　Huntington病又一次说明了我们在第二章中强调的原理：自然选
择不选择健康，只选择成功的生殖。如果一个基因不减少存活后代的
平均数，那怕他会引起一种破坏性的疾病也仍然会比较常见。还有一
些致病的基因甚至有可能增加生殖的成功率，至少是在现代社会里如
此，其中一个例子是引起狂躁抑郁症的基因群。狂躁时有些病人性冲
动增强，具进攻性；而另一些人则才华出众，立下功绩使他们获得成
功而具吸引力。如果一个基因能增加生殖的成功率，那么不论它的机
制是什么，即令非常有害，都将扩散开来。

　　表7－l提供了一个基于引起疾病基因的“益处”（beneficiary）
的分类法。突变引起的许多疾病以及自然选择对它们的限制，这些病
在疾病中所占份额相对很小。在大多数病例中，其过程非常复杂且很
有趣。

表7－1．致病基因的益处1．对带有致病基因的人：

　　1. 1该致病基因在生命周期的不同时期作用不同，见第八章。
DR3基因引起糖尿病，但对胎儿在子宫内时受益（现在有一种观点认
为DR3与糖尿病无关——译者注）。

　　1．2只在某种外界环境条件下有益，例如葡萄糖-6-磷酸脱氢酶
（G6PD）缺乏，在疟疾流行区有益；某些组织相容性抗原（HLA）单
体型增加某些疾病的易感性，却能抵抗另一些疾病。

　　1．3脱轨或扭曲；在古代环境中有益，或至少无害，只在现代环
境中要付出代价（见本章）2．对别的个体

　　2. 1杂合子个体的优势。如镰状细胞病，对只有该基因的一个拷
贝时有抗疾病的益处，有两个拷贝时患镰状细胞病，一个拷贝也没有
则对疟疾易感。

　　2．2胎儿使母亲付出代价，例如hPL，见第十三章。

　　2．3父亲使母亲付出代价或反之（如IGF－II，IGF-II受体，见
第十三章

　　2.4性的对抗性选择（sexually antagonistic selection）（例
如，血色素沉着症）。

3．基因使个体付出代价

　　被减数分裂驱动（meiotic drive）而制造麻烦的越轨基因，例
如小鼠的 T位点（T—locus）。

4．没有受益者

　　4．1突变发生率与剔除率（selection rate）相等（平衡时）。

　　4.2 有的基因特别容易发生突变，因为它们很大，例如肌肉营养
不良。隐性基因很难清除，因为当基因频率下降之后，自然选择剔除
的力量以频率的平方下降得更快。

　　4．3虽然存在有害的选择（adverse selection），该基因仍然
存在[ 遗传漂变（genetic drift）或奠基者效应（founder
effect）]。

　　引起疾病的常见基因

　　镰状细胞贫血是一种常常被用来说明同时又有一定好处的基因病
的经典例子。引起镰状细胞贫血的基因大都来自疟疾流行的非洲。如
果是这个基因的杂合子，他便因为这个基因改变了血红蛋白的结构加
快了清除循环中被疟原虫感染的细胞而在一定程度上对疟疾有限制作
用。而纯合子则患镰状细胞病，他们的红细胞扭曲成新月形或镰刀形，
以致不能正常循环，所以引起出血、气短、骨痛、肌痛、腹痛等症状。
患此病者在儿童期的病情十分可怕，直到都在生育龄以前死去。有正
常等位基因的纯合子个体的红细胞虽然是完全正常的，但缺乏对疟疾
的抵抗作用。于是镰状细胞基因说明杂合子优势（heterozygote
advantage）。因为杂合子对疟疾的抵抗性，它比两种纯合子都要好
些。有镰状细胞基因的纯合子因镰状细胞病而不能适应生存，没有生
育机会；有正常等位基因的纯合子又因为易感疟疾而不适应生存。这
两种选择力的比较强度决定这个位点的基因频率。因此，一种引起致
命的儿童疾病的基因和一种使人易感疟疾的正常基因可以同时在人群
中维持很高的频率。

　　虽然镰状细胞等位基因是引起疾病却仍然被选中保留的一个最常
引用的例子，但是因为三条理由，它仍然是一种不多见的基因。首先，
它的分布不广，最初，见于也仅见于热带非洲。其次，血红蛋白的改
变是一种简单的适应。许多别的适应，例如色觉视力和发热的能力，
它们都是复杂的、密切相关的几个系统，需要许多基因才能形成；相
反，镰状细胞等位基因与正常基因的差别，是只有一个T代替了一个A。
这个基因密码译成血红蛋白时，氨基酸也是只有末端由缬氨酸代替了
谷氨酸，这种分子改变使红细胞得到异常的形态和其它性质。第三，
有特别强大的选择力针对一个基因位点；很可能在人类群体中，杂合
子优势很普遍，但是对纯合子的负选择很弱，其作用难以检出。

　　在疟疾不多见的地区，可以预期镰状细胞等位基因的频率会下降。
确实如此，非洲裔美国人，许多已在没有疟疾的地区生活十代以上，
比非洲人的频率低。看来自然选择已经使镰状细胞基因频率在疟疾不
很重要的地区下降，这是可以根据进化理论推断的。

　　若干其它遗传性血液异常也有防御疟疾的作用，最具戏剧性的有
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏。有这种异常的人接触氧化剂如
奎宁时，会发生溶血，病得很重。而奎宁又是最原始的，现代仍然有
效的抗疟药。当疟原虫在红细胞中耗氧时，因缺乏G6PD而使红细胞破
裂，从而干扰疟原虫的繁殖。某些疟原虫能自己产生G6PD，这又说明
宿主-寄生虫军备竞赛之普遍性。

　　4％的北欧人带有一个引起囊性纤维化的隐性基因，70％的病例
只有单个突变等位基因（△F508），人类基因组计划的负责人柯林斯
（Francis Collins）说，这“提示可能有某种杂合子选择或者这个
特定的突变基因在北欧人中有很强的奠基者效应”。具体是什么好处
（benifit）维持了囊性纤维化基因的频率现在仍然不清楚，曾经有
资料提示可能是因为腹泻所致的死亡率较少。

　　Tay-Sachs B病中所有的纯合子都在生殖年龄以前死亡，但该基
因在Ashkenazic犹太人中有3％-11％的频率。维持这样高的频率，要
有杂合子比正常纯合子高6％的生殖优势。有关感染率和人群分布的
资料提示，它对杂合子的益处可能是对结核病的预防，这在历史上曾
经是犹太人中的一个重要选择力量。脆性X-综合征也是一个常见的遗
传病，使每两千男性新生儿中有一个智力发育停顿。这一综合征有杂
合子女性生殖成功率较高的证据。

　　加利福尼亚大学的生理学家戴蒙（Jared Diamond）强调另一种
可以解释超过预期频率的某些致病基因的原因。他说，有多达8/10的
妊娠因早期流产和晚期小产而失败。其中绝大多数未被发觉，因为是
发生在胚胎着床之前或者刚刚着床之后。如果有一个基因哪怕是略为
减少一点流产率，它也会被选择留下，于是增加了发生某种疾病的机
会。戴蒙举出儿童期发病的I型糖尿病为例，这是DR3基因引起的一种
遗传病。如果双亲之一为杂合子，另一个为正常等位基因的纯合子，
理论上预测子代带有DR3基因的频率应该是50％，然而实际的观察数
据却是66 ％。可能 DR3基因在胎儿期能够大大减少妊娠失败率从而
使自己保存下来，虽然后来它引起糖尿病。

　　苯酮酸尿（PKU）是由基因所致的疾病且母亲子宫能选择性地保
留这个基因的另一个例子。其纯合子发生智力发育停滞，因为身体不
能处理正常食物中所含有的常量苯丙氨酸。使食物不含苯丙氨酸可以
防止发生智力发育障碍。这是一个很好的例子，说明这种病完全是遗
传的，但它的作用又是完全可以通过控制后天环境加以防止。PKU比
较常见，百分之一的人带有该基因，所以许多国家地区要求在出生时
进行普查。为什么这样多见？同糖尿病基因一样，这个PKU基因似乎
也是减少流产而保存自己，尽管它会引起疾病。

　　越轨基因（Outlaw genes）

　　牛津的生物学家道金斯把身体看作是由基因产生更多基因的工具。
许多基因的合作形成细胞、器官和个体，只是因为这是复制它们自己
的更多拷贝的最佳途径。身体的细胞是作坊、工厂，各有专门的功能，
必须互相合作才能生存、繁殖。基因除了在整个机体中执行自己分配
的任务之外没有别的任何其它途径进入下一代。或许有其它办法？既
然有这种利害关系，就可能有一个基因进入下一代的式的竞争，
这种有可能降低这个后代的生存能力——生病。有这种情形吗？

　　确实有某些基因虽然会对携带者产生不利的影响，却在进入精子
或卵细胞时具有竞争力。有几个这样的例子，我们最熟悉的是小鼠的
T位点基因。雄性如果有两个异常的等位基因，将是致命的。但是，
只有一个异常拷贝的雄性却能把它传给百分之九十以上的后代而不是
通常预期的50% 。这是一个很好的例子说明一个不遵守一般法则的越
轨基因的活动，它只对基因本身有利，但是对个体和种族都有害。我
们之所以能够知道它，除了它本身具有产生一种明显的、引起注意的
作用之外，还因为我们可以在小鼠做被控制的实验。人类是否也有这
种不遵守的一般规则，在进入生殖细胞时具有较强竞争力，同时又使
后代造成生存缺陷的疾病的基因呢？

　　多囊性卵巢是一个可能。这种疾病见于不孕门诊病人中的21％，
其特征是：月经不规则，肥胖和肌肉发达。最近的一项研究发现，女
性患者的80．5％的姊妹也是患者，这个比例之大是很难用常染色体
显性或X连锁基因来解释的。澳大利亚Adelaide的研究者哈格
（Williams Hague）及其同事考虑到这种情形有可能是从卵细胞细胞
质DNA传递或者从基因传递而扭曲了减数分裂过程，使它们进入卵细
胞的机会增加。这种现象称减数分裂驱动。

　　遗传性脱轨（扭曲 Genetic quirks）：近视和其它

　　有些遗传病是由一个基因的作用引起的，还有许多遗传病是由许
多基因的综合作用决定的。现在难得有一个星期的报纸上没有关于心
脏病、乳腺癌、药物滥用的遗传因素的报道。在大多数多基因遗传病
中，我们不知道有多少基因在起作用，也不知道它们位于哪一个染色
体上面。我们只知道如果近亲中有这种病，那么风险便有所提高。这
种解释之具有说服力，是因为人们熟悉婴儿的模样与它的血缘家族成
员相似而不与抚养它的家庭相似；所以模样相似并非环境因素所致。

　　对冠心病的易感性是一个很好的例子。心脏病猝发的危险在很大
程度上取决于基因。如果父亲曾经在40～50岁之前因心脏病淬发而死
去，那么儿子和女儿猝发心脏病而早逝的危险要比别人高出5倍。同
卵孪生子有相同的基因，两人都猝发心脏病的机会比异卵孪生子更加
接近。这是否就是说心脏病猝发是因为某种基因缺陷所致？在某些情
况下，是的。已经发现好几种胆固醇代谢异常，其中有一种已经是早
期基因工程治疗的对象，把一个新的基因插进血管壁的细胞中去。不
过，我们还知道，心脏病又是高脂肪饮食的恶果。日裔移民习惯于美
国的高脂饮食之后的心脏病淬发要比他们的回到日本去的亲属高1倍。
心脏病所致的早逝率已经高到足以使自然选择开始稳定地清除与此有
关的基因。人们常常要问，心脏病的病因有百分之几属于遗传，有百
分之几属于环境。但是问题不能这样提出。为了说明为什么，让我们
先回到近视之谜来。

　　那位教授说的不错，近视是一种遗传病。如果一个同卵孪生子是
近视，那么另一个几乎也肯定会近视。我们也说起过这样一种有害的
基因应该不可能延续下来。然而25％的美国人是近视的，其严重程度
达到难以在狩猎社会生存的程度。他们难以躲避猛兽的袭击，不能战
斗，无法看清50米以外的一张面孔。想一想在《Lord of the Flies》
一书中逃难的可怜的皮格吧，他没有了眼镜，在“他的近视的发光的
墙后面”被捉住了。有着这样的弱点，现在的狩猎-采集社会里近视
眼发病率很低应当是不奇怪的。那么为什么在现代化的人群中这么多
见呢？

　　当我们仔细考察狩猎-采集社会向工业化社会转变的过程时，我
们可以判断出近视并非由于一个新的突变基因引起。北极地区的土著
居民最初接触欧洲人时是很少有近视的，一旦他们的儿童开始上学，
25％立即变成近视。似乎是读书识字，和坐在教室里使相当一部分儿
童的视力受到永久的伤害。为什么会这样呢？

　　请设想一下，眼球准确地生长的难度。角膜和晶体必须把曲光度
调整到能够使影象准确地落在视网膜上，在儿童的成长过程中也要保
持这一点。

　　眼球怎样保证它的精确的长度呢？允许1％的误差，这大约等于
指甲的厚度。有没有可能把角膜、晶体、眼球的生长程序都事先编好
在基因库中，令成像的聚焦保持准确？不大可能。然而无论如何，即
令是在眼球的成长过程中，还是使聚焦得以保证成像，这是怎样配合，
如何达到的呢？

　　几个实验室的多位科学家在一系列实验中把导致近视的机制查出
来了。首先，他们注意到景物模糊的眼球总是比景物正常清晰的眼球
要长得长一些，不论这种模糊是因为某种遗传病，因为创伤，或者因
为戴了雾镜。鸡、兔、某些猴、某些其它动物以及人，都是这样。随
着，他们又将把眼睛的信息送到大脑的神经切断，发现某些动物的眼
球停止了过度的生长。他们开始推测，当模糊的影像落在视网膜上，
信息送达大脑之后就以一个生长因子形式的信息返回，促使眼球生长；
只有部分视野模糊时，就只有这一部分生长。这就证明了前述假说，
不对称的生长的结果，便是产生了散光。

　　这一机制既精细又重要。为了保证眼球各部分的发育协调，大脑
首先处理来自视网膜的信号。发现模糊不清的影像，就及时返回一个
信号使必须增加生长的点生长；当生长已经足够时，这一刺激停止，
生长也就停止——但是有些人例外。我们中间有25％的人，读书或者
其它近距离工作中的某些因素使眼球继续生长。也许是因为印刷字符
不很清晰，或者是因为一本书的物点平面比一切远处目标的物平面要
近。也许把孩子们的书用特号大的清晰字符印刷在很大的书页上可以
防止近视。

　　近视是一种说明其原因同时既是有很强的遗传因素，又有很强大
的环境因素的一个典型例子。成为近视的人，必须同时具备有近视的
遗传基因型，又必须有近距离阅读或者工作的后天环境经历。许多其
它的疾病也是复杂的遗传-环境相互作用的结果。例如，有些人十分
喜欢吃肥肉，他吃了许多肥肉却不得心脏病；另一些人吃了不算太多
的肥肉却在40岁时死去。同时，有些人经历了许多挫折却从不陷入抑
郁。另一些人，失去一只爱大就可能陷入严重的抑郁。不要忘记苯酮
酸尿症基因-环境相互作用的例子。对于这类疾病，提出哪部分原因
是遗传的，哪部分原因是环境的这样的问题是错误的。它们既完全是
遗传的，又完全是环境的。

　　像近视和血管阻塞这类情况能够归咎于基因的缺陷吗？在我们当
前的环境条件下，引起这些问题的基因肯定不能算是好的基因，但是
在石器时代的环境中，它们多数并不引起麻烦，甚至有的还有具体的
益处。也许狩猎部落里有近视基因的人，在儿童期视力更好些。渴求
脂肪食物，可能完全是在缺乏脂肪食物环境中的一种适应。因为这些
理由，我们不把这些基因说成是缺陷，而说成是脱轨（quirk，扭
曲）。如果不是因为新的环境影响，它们并没有坏的作用。阅读困难
可能是一个例子，对狩猎部落而言，阅读困难不是一个问题。

　　对药物成瘾或酒精成瘾的易感性同样取决于历史上新出现的不正
常条件。对酒上瘾的易感性有很大的遗传影响，、但是在能够经常得
到至少含百分之几酒精的饮料之前，最多也不过是一个中等程度的问
题。在农业开始发达、酿酒业找到能够耐受高浓度酒精的酵母之前，
这些基因也许完全不引起任何问题。搜索酒瘾基因也许会证明不会有
结果，可能在不同的染色体上有许多基因，是它们的综合作用使一个
人对酒精上瘾易感。这些基因之中，有些可能有某些好的作用，例如，
倾向于不怕困难坚持追求想要达到的目标，或者倾向于对某些大脑区
域的刺激的反应可以大大加强。在有的学者可能假定滥用药物的人有
一种基因缺陷时，我们认为这些基因的因素也可能是许多遗传脱轨的
例子之一而已。

　　是不是有正常的人类基因组这样一种东西？可以肯定地回答：没
有。没有一条DNA编码是理想的；存在各式各样的偏差可以认为是异
常的标志。当我们人类有着许多同类的时候，我们的基因又是多样化
的。没有一种理想的类型，但是许多不同的表型表达了多样化的人类
基因，都是在变化的环境中竞争在下一代中有它们的拷贝。

　　不要让基因吓坏你了

　　认为基因对人类身体和心理疾病和行为有影响而抱有恐惧和悲观
看法的观点不少。社会科学对研究和鉴别这些基因的作用抱有普遍的
不信任感。在一定的程度上，这种反基因的情绪反映了社会科学家和
公众，甚至医务人员，对生物学，尤其是进化论的普遍敌对情绪。许
多人认为：人类疾病和人类行为完全是人类本质所致，是应当完全由
宗教或者道德、教育去处理的事情，不应当去寻找生物学的原因和克
服困难的办法。一旦这些人得了心脏病或者癌症，他们又不考虑坚持
这种信念了。

　　试图改变生物学的遗传问题是不是完全没有意义呢？有一些理由
支持这种普遍的看法。最近关于近视的一次研讨会上，“使用-滥用
学说”（use－abuse theory）派认为近视是可以预防的，“遗传决
定论”（genetically determined theory）学派认为不可能预防，
由此展开了一场争论。所幸，讨论的结果支持了本章所阐述的观点：
近视确实是遗传决定的，同时又是可以预防的。事实上，弄清楚某种
医学上的情况是遗传的是件好事，遗传程序决定的发展在很大程度上
是一个唯物的过程（material process），对唯物的处置必然会有所
响应。正是研究苯酮酸尿症的遗传病因，促使我们发现了在食物中剔
除苯丙酸便可以防止它的症状出现，可以防止它。研究基因的活动或
者说作用（actions），以及这类偶而出现的失败的活动，已经防止
了和治愈了多种疾病。麦尔文·康纳（Melvin Konner）在1983年就
看到：“发现某种不正常的情况是遗传决定的，便有可能用最好的环
境治疗办法”。后来，许多人也得出了同样的结论。

　　对疾病的遗传基础的研究有多方面的收获，临床医学颇能从这些
研究所获信息中得到帮助。当某个基因的活动不利于病人时，医生可
以采取对抗该基因的措施。牛津的生物学家道金斯说：我们应当“抵
制自私的复制者的肆虐行为”。

本文转自
R.M.尼斯 ，G.C.威廉斯·我们为什么生病——达尔文医学的新科学