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作家讀書筆記

基因能告訴我們啥?命不好真的要怪基因嗎?──讀《每個人的短歷史:人類基因的故事》

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基因,可以告訴我們很多你想知道和不想知道的事情。現在歐美也有頗多基因分析服務(像是23andMe),你只要用一根棉花棒抹些口腔黏膜細胞,密封在管子寄過去,他們就會給你一份報告,讓你知道以後的健康會有什麼下場等等。除了健康風險評估報告,我有位韓裔美國教授朋友,還意外發現因韓戰而失散多年的表親,在美國團了圓。


23andMe 提供消費型基因分析服務工具包。(圖片來源 / 23andMe 官網

2001年,我大學畢業那年,「人類基因體(基因組)計畫」完成了初步的草圖,當時美國總統柯林頓和英國首相布萊爾,率領英美科學團隊共同宣布成果。時至今日已過去18年,當時數千位科學家用了十年、花費上百億美元才辛苦完成的工作,現在幾個研究生、博士後研究員花個幾十萬台幣,大概幾個月的時間就能完成。這樣的工作在我小小的實驗室也是家常便飯。

有趣的是,我們當時就在想,要把一個人類的基因體給完整定序並且組裝,除了一堆技術和經費的問題要解決,另一大問題是:那一個基因體,要用誰的DNA來做?誰能夠代表全人類來提供這個關鍵DNA?不管那個參考基因體是來自誰的,鐵定無法代表人類的多樣性。於是,幾年後又推出了「千人基因體計畫」等等。到了今天,如果你只是單純想要取得自己的基因體序列,花的錢可能不會比買一台iPhone XS Max還多。

有了這些基因體資料,科學家開始可以更有效率地應用生物資訊的方法來研究人類的遺傳疾病,並且為世界各地的人類尋根溯源,這也是為何我那位朋友能遠在他鄉找到失散的表親。基因體研究還能告訴我們多少呢?

每個人的短歷史:人類基因的故事

每個人的短歷史:人類基因的故事

《每個人的短歷史:人類基因的故事》就敍述了用基因來追溯我們歷史的故事。作者亞當・拉塞福(Adam Rutherford)是遺傳學家,也是科學作家與廣播節目主持人,他在這本書中充當了歷史學家,為我們全人類的歷史解謎,告訴我們就現在最前沿科學所知,基因能告訴我們啥,還有無法告訴我們啥。

畢竟和語言文字相比,遺傳學的資料較不受政治迫害和文化同化等等因素干擾。《每個人的短歷史》告訴我們,在歷史上曾經活過超過千億位智人,即使如此,把我們每個人的父母的父母的父母⋯⋯一直往上追,沒出多少代,人類的數量就和你腸子裡的細菌差不多了,屆時地球除了人類也容不下其他哺乳動物。

事實上,如果這麼做,我們會發現原來絕大多數現生人類,可能是一小撮人的後代。畢竟很殘酷的,溫拿畢竟是少數,有關這一點,當我在課堂中提起,常常會有單身的情場魯蛇深切地說:「我懂......」貴族和王族有比平民高得不成比例的機會留下後代,所有我們的血緣一直往上追溯,很有可能就追到某朝的皇親國戚,實在也不該讓人意外。據說成吉思汗就留下了不少後代,說不定你我都和他有關。

遺傳學家亞當・拉塞福。()英國遺傳學家亞當・拉塞福。(圖片來源 / 作者官網


拉塞福來自英國,也就是曾經的日不落帝國,現在的日沒落帝國,所以有不少故事是從英國人的視角來寫。因為你我都可能是王室後裔,他在《每個人的短歷史》詳述了英國王室的歷史,尤其是查理三世(1452-1485)那極為灑狗血的八卦:前幾年,他的骸骨出土,用DNA定序確定身分,也是很多歐美大報的頭版頭條新聞;但是他卻對用DNA揭露開膛手傑克身分的炒作嗤之以鼻,因為不嚴謹地用DNA做分析,恐怕和栽贓嫁禍差不多。

英王2012年,萊斯特大學考古研究小組,在英國列斯特郡一個停車場挖掘教堂遺址時,發現一副遺骨,經DNA比對證實為英國「金雀花王朝」最後一位國王查理三世圖片來源 / wiki

 
然而,拉塞福也非「純種」英國人,他也有印度人血統,小時候還因為同學稱他作「巴基」而痛扁人家。在書中他要告訴我們,過去我們對「某些種族先天會怎樣怎樣」的偏見,常常是以訛傳訛。非洲任意兩個部落的黑人之間的遺傳差異,可能都要比我們和白人間的還大。

人類也有比我們想像中更大的遷徙歷史。事實上,到異鄉探索,是我們人類的天性之一。我有位朋友,跟我一樣是馬來西亞華人,可是他卻長得很像混血兒,頗像西方人。我問他祖父母是從何而來,跟我一樣是來自福建泉州一帶。如果再早一些,我會懷疑是自己多想了,可是讀了些歷史書籍得知,泉州幾百年前曾是中國最國際化的城市,許多歐洲人和阿拉伯人,都在那裡留下後代子孫,就不足為奇了。

據說南方華人如果有絡腮鬍,就很有可能帶有阿拉伯人血統。而中國北方因為五胡亂華、還有宋朝時金國統治加上蒙古人征服時十室九空,大量遊牧民族移入北方,現在幾乎沒有所謂純種的漢人。而台灣的漢人,據說也有和原住民平埔人混血。

即使是最早倡導民族國家的歐洲各國,英國凱爾特人和統治一時的羅馬人留下來的子孫,以及後來征服的日耳曼人和入侵的維京人已混成了一鍋粥,而那些拉丁語系的國家就不說了,幾乎早就是歐盟,就連曾經提倡「血統純正」而把歐洲打得稀巴爛的德國人,在更早的過去歷經三十年宗教戰爭等戰亂後,也不算是純種雅利安人了。

事實上,最在意血統純不純正的,只有王室和貴族。《每個人的短歷史》提到,因為近親通婚,英國王室出現了瘋瘋癲癲的國王,曲折離奇的故事剛好可以用來玩權力的遊戲。西班牙的哈布斯堡王朝更慘,末代國王身體健康之差,就算在醫療發達的現代也沒能治癒多少,更甭提後來因為政治聯姻的通婚,把歐洲各國王室搞得血友病頻傳而玩殘,後來間接導致一戰的爆發。

現在基因體學的研究方興未艾,這算是大數據分析了吧,過去我們以為有了更多資料,就能夠清楚自己這個民族過去乾乾淨淨的歷史,沒想到太多戰亂、饑荒、瘟疫、遷徙等因素,已把很多地方的民族血緣打亂到連他們的媽媽都認不出來了。

帕波(Svante Pääbo)是德國萊比錫馬克思普朗克演化人類學研究所遺傳系的系主任《時代雜誌》世界百大影響人物之一。帕波。()帕波(Svante Pääbo)是德國萊比錫馬克思普朗克演化人類學研究所遺傳系的系主任。《時代雜誌》世界百大影響人物之一。(圖片來源/ mpg

尋找失落的基因組:尼安德塔人與人類演化史的重建

尋找失落的基因組:尼安德塔人與人類演化史的重建

全基因體學的研究,加上古DNA研究,對我們智人來說,最令人震撼的是:歐亞現代人類族群有2-4%的DNA來自尼安德塔人。這是來自《尋找失落的基因組:尼安德塔人與人類演化史的重建》作者帕波(Svante Pääbo)團隊的研究。

智人是大約二十萬年前自東非稀樹草原演化出來的,約十萬年前走出了非洲,在歐洲邂逅尼安德塔人,就和他們⋯⋯。帕波等人後來還趁勝追擊,定序了丹尼索瓦人的全基因體,發現大洋洲的美拉尼西亞人和澳洲土著有6%的DNA來自丹尼索瓦人。這些發現,對人類演化研究投下一顆又一顆震撼彈,讓我們不得不重新描繪和思索人類演化的歷程。

其實,早有演化生物學家提出,尼安德塔人可能和我們的智人祖先混血,至少歐洲人可能帶有一部分尼安德塔人血統。這論點過去十幾年在學界吵翻天。曾經有一度,如果想看到人類演化生物學家翻臉,就在飯局上提這話題吧。我過去其實是對主張智人和尼安德塔人混過血的理論不屑的。

由於演化人類學及古生物學家對於現代人類起源以及與尼安德塔人的關係,一向頗多爭議,帕波的研究除了智力外,還需要極大的勇氣和毅力,因為尼安德塔人粒線體DNA的定序結果剛出來,許多演化生物學家就先選邊站,不太相信那些結果,認為汙染的可能性太高。在這個課題上,他們要花比其他演化遺傳學的研究更多的力氣在排除汙染的可能性,才能得到一些榮耀。倘若不小心錯了,科學界的對手會毫不留情地把他們批判到無顏見江東父老。

帕波不斷試驗萃取絕種物種DNA的最新技術,努力排除古DNA汙染問題,建立可靠重建古DNA的黃金準則,憑著極大的決心和毅力把他們的研究推到頂峰,建立出來的SOP嚴格到雞蛋裡挑骨頭的地步,也拚出了極高的門檻,其他競爭者不易跨過。

前述那位韓裔美國教授朋友,甚至因為那個基因分析服務,連她帶有多少趴的尼安德塔人基因都知道。後續研究也發現了尼安德塔人、丹尼索瓦人、智人等等之間有複雜的情欲流動,這種愛來愛去的劇碼,會隨更多資料的出現而愈來愈灑狗血。

現在,我們甚至能用尼安德塔人的基因體,回推他們的長相,甚至還知道他們的健康狀況。有趣的是,我們可能都受到來自尼安德塔人的基因對健康的影響。近年還有研究顯示,藏族適應青康藏高原的稀薄空氣的基因,就很有可能是來自丹尼索瓦人。

我們人類大約有兩萬多個基因,遠比「人類基因體計畫」完成前,科學家預測的還少很多。基因,當然不是為了讓我們追溯自身的歷史而存在的,而是參與了我們的所有生化及生理功能,對我們的命運可能也有很大的掌控──我們常會聽說某個基因控制了某種人類性狀(例如乾濕耳垢),或者突變而導致某種遺傳疾病等等。過去,自信人類飽受遺傳控制的想法,誕生了「優生學」,始祖是達爾文(1809-1882)的表弟高爾頓(Sir Francis Galton,1822-1911)。

然而,這樣單基因產生的顯而易見表現型,其實是極少數,以致我們總愛用它們來說嘴。事實上,我們絕大多數的性狀都受很多基因控制,它們的效力甚至遠不如環境的影響重要。《每個人的短歷史》多次提到英國版的基因分析服務,也對他們有所嘲諷(例如,還能精確地把某人的出處追溯至某個村莊)。拉塞福警告我們,遺傳學是機率的科學,不是像物理學那麼精密(但是量子力學也有「測不準原理」啊),常常也非一翻兩瞪眼的。

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是英雄所見略同吧,關於遺傳學的複雜性,羅伯.薩波斯基的《行為:暴力、競爭、利他,人類行為背後的生物學》也有很精彩的論述,指出我們的命運從來就甚少只受控於基因,基因提供了潛力和易受影響的程度。基因還會與環境有交互作用,環境對基因的調控至關緊要。

想要知道你自己的短歷史嗎?來讀讀這本趣味盎然的《每個人的短歷史》吧!


黃貞祥
清華大學生物科學系助理教授,研究專長是演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學。個人部落格為The Sky of Gene;臉書粉絲專頁為Gene思書齋


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