《基因彩票》第一部分第二章：我們的身體蘊含千千萬萬的可能性

本文節選自《基因彩票》，上一章鏈接：

《基因彩票》第一章：人一誕生就面臨出身和遺傳這兩種不平等抽獎

《基因彩票：運氣、平等與補償性公正》，作者是凱瑟琳·佩奇·哈登，行爲基因學家、臨牀心理學教授，曾發表100多篇關於遺傳對複雜人類行爲影響的科學論文。《基因彩票：運氣、平等與補償性公正》提出一個有趣的概念：除卻家庭與社會環境的“卵巢彩票”之外，一個人還要經歷遺傳因素隨機匹配機制的“基因彩票”抽獎。作者認爲承認“基因彩票”的作用，才能更好地追尋一個在技術和生理上較爲平等的社會。

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第一部分第二章：基因彩票

我女兒的生活中，最有魅力的人是一個叫凱爾的8歲女孩。她有一頭飄逸的齊腰長髮，用閃亮的蝴蝶結束髮帶挽着。她收藏了很多《冰雪奇緣》娃娃。而且，最誘人的是，凱爾家的前院裡有一張蹦牀。

蹦牀是凱爾的媽媽在凱爾的雙胞胎弟弟埃茲拉做腦部手術的那一年安裝的遊樂設施的一部分。埃茲拉患有自閉症和癲癇。大多數人不知道，自閉症兒童有較大可能同時患有癲癇。 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.】 儘管我接受過臨牀心理學訓練，並管理着一個兒童發展研究實驗室，但我在住到凱爾家隔壁之前也不知道這一點。自閉症兒童如果同時有智力障礙（臨牀上定義爲智商低於70分），就特別容易受到癲癇的影響。超過20%的自閉症兒童同時患有癲癇。

埃茲拉4歲時，他的癲癇發作很快變得非常頻繁，令他衰弱不堪，於是醫生爲他植入了迷走神經刺激器(vagus nerve stimulator)，這相當於大腦的起搏器。他仍在接受嚴格的高脂肪、低碳水化合物的生酮飲食，以控制他的癲癇發作。 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.】 埃茲拉的媽媽是一位有成就的學者，而且擅長做符合生酮飲食要求的美味的巧克力生日蛋糕。

在美國，被診斷爲患有自閉症或智障的孩子的父母，幾乎一定會讀到一篇1980年代的文章，題爲《歡迎來到荷蘭》。 注【Emily Perl Kingsley,“Welcome to Holland,”Contact 136,no.1 (January 2001):14,https://doi.org/10.1080/13520806.2001.11758925.】 這篇文章提出，有特殊需求的兒童的父母就像計劃去意大利單程旅行的旅行者。他們學會了用意大利語說再見，並期待着看到米開朗琪羅的大衛雕像，但當他們的飛機降落時，空姐宣佈他們降落在荷蘭。他們沒有辦法離開荷蘭。有的家長覺得這個比喻令人欣慰：“荷蘭有鬱金香。荷蘭甚至有倫勃朗。”也有的家長認爲這很讓人惱火。“我厭倦了荷蘭，想回家”是一位母親博客上的帖子標題。 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/.】 我還沒有問過荷蘭人，他們對美國人用他們的國家來比喻養育一個有嚴重殘疾的孩子有何看法。

因爲埃茲拉有一個雙胞胎姐姐，所以很容易讓人設想，如果他們的家庭按計劃在意大利而不是在荷蘭降落，會是什麼樣子。凱爾在蹦牀上蹦蹦跳跳，體態輕盈，能夠輕鬆地與成年人交談。自從他家搬到這裡之後的幾年裡，埃茲拉的狀況有所退步。他的說話能力和社交興趣已經萎縮，步態也變得僵硬。雙胞胎讓我們着迷，既是因爲他們的相同之處，也是因爲他們的不同。凱爾並非埃茲拉的鏡像，她是他的“反事實”，他的“如果……”。而且，“如果……”並不僅限於此。我們不僅可以將凱爾和埃茲拉相互比較，還可以將他們與未出生的三胞胎弟弟相比較，這個弟弟在子宮裡就死亡了。

儘管我們通常無法確切地知道造成個別流產或自閉症病例的原因，但我們可以推測凱爾、埃茲拉和他們無名的三胞胎弟弟之間的遺傳差異可能塑造了他們不同的命運。大約一半的早期妊娠流產是由基因異常造成的。 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.】 在導致人易受自閉症影響的變異中，多達90%是人與人之間的遺傳差異造成的。一個胎兒在分娩前死亡；另一個孩子度過了表面上正常的嬰兒期，隨後退步到沉默的狀態；第三個孩子茁壯成長、蹦蹦跳跳、健談。儘管他們有共同的父母，但兄弟姐妹的命運可能會有很大的不同。

明尼蘇達大學的心理學家進行了一項研究，請人們估計遺傳因素在諸如眼睛顏色、抑鬱症和個性等方面“對人與人之間的差異有多大貢獻”（圖2.1），然後將這些估計值與科學界對某一特徵的遺傳率的共識進行比較。這個共識來自雙生子研究中的估計，雙生子研究指的是比較同卵雙胞胎和異卵雙胞胎在某些特徵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.】 我將在第六章詳談遺傳率的定義和雙生子研究的細節，這裡我只想指出，非專業人士對“遺傳對人與人之間差異有多大影響”的估計，與雙生子研究得出的遺傳率估計值相當接近。而且，有一個人羣的直覺尤其準，那就是多子女的母親。

媽媽們的判斷如此準確，是有道理的。多子女的母親處於絕佳的位置，能夠近距離觀察人類差異的發展。我自己的幾個孩子之間的差別雖然沒有凱爾和埃茲拉之間那麼明顯，但在我看來，他們之間的差別仍然是非常顯著的。對多子女的父母來說，從他們的第二個孩子來到人世的那一刻起，他們就會體驗到，第二個孩子的每一個發展里程碑都與第一個孩子大不相同。每個孩子都具有令人驚訝的獨特性。

圖2.1　人們對遺傳因素之於人類差異的貢獻程度的估計（橫軸）與來自雙生子研究的遺傳率的科學估計（縱軸）。非專業人士的估計與科學估計之間的對應關係爲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.

在我們的孩子之間的差異中，我們看到了隱藏在我們的細胞和我們伴侶的細胞中的遺傳變異(genetic variation)的跡象（我所說的遺傳變異是指人與人之間在DNA序列上的差異）。我們很容易接受，遺傳變異對於我們的孩子是高還是矮，是藍色眼睛還是棕色眼睛，甚至是否會出現自閉症，都很重要。那麼，遺傳變異對於我們的孩子是否會在學校取得成功、是否會有經濟保障、是否會犯罪、是否會對他們的生活結果感到滿意，也有影響嗎？這個問題更爲複雜。而社會應該如何處理這種與基因有關的不平等，就是一個更加複雜的問題了。但在開始解答這些複雜問題之前，我們首先需要明確一些基本的概念。

在本章的開始，我首先介紹一些生物學和統計學概念，如基因重組、多基因遺傳和正態分佈。要理解基因彩票的比喻，我們就必須充分掌握這些概念。有了這些概念，接下來我將介紹一些研究，它們向我們展示了基因彩票塑造人生的力量。這些研究引出了關於其方法的科學問題和關於如何闡釋其結論的道德問題，而這些問題就是本書餘下部分關注的對象。

我們的身體蘊含千千萬萬的可能性

細菌沒有真正意義上的有性生殖。它們繁殖的方式是通過自我複製形成子細胞，這些子細胞互相之間完全相同，與它們的母體也完全相同。而人類需要將自己的DNA與其他人的DNA混合，以產生女兒（或兒子），爲此我們需要配子(gametes)，即精子和卵細胞。製造精子或卵子的過程叫作減數分裂(meiosis)。在受精過程中，我們將從母親那裡繼承的DNA和從父親那裡繼承的DNA重新混合，創造出史無前例、將來也不會再有的新的DNA排列。

一個女嬰出生時，她小小的卵巢裡大約有200萬個未成熟的卵子。在她的一生中，大約有400個卵子會成熟並在排卵期間釋放。男孩直到青春期纔開始產生精子，然後在他們的一生中平均產生5250億個精子。 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/.】 對於每個精子或卵細胞，DNA的減數分裂都要重新開始。由此產生的來自任何一對父母的兒童基因型(genotype)的潛在組合數量之多，令人難以置信：每對父母可以產生超過70萬億個具有獨特基因排列的後代。 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).】這還沒有考慮到發生新的基因突變(genetic mutation)的可能性，即在配子生產過程中出現的全新的遺傳變異。就像強力球彩票中的特定6球組合一樣，在你的父母結合後可能產生的所有DNA序列中，你之所以擁有這種（而不是別的）DNA序列，純粹是因爲運氣。所以我說，你的基因型（也就是你獨特的DNA序列）是基因彩票的結果。

例如，CFH基因有一個遺傳變異（我說的變異是指該基因有不止一個版本），它編碼的東西叫作“補體因子H蛋白”(complement factor H protein)。我從父母那裡分別遺傳了不同版本的CFH變異。在我的CFH基因的一個版本中，我的DNA序列（核苷酸，nucleotides）含有一個胞嘧啶（cytosine，縮寫爲C）。在另一個版本中，在相應位置包含一個胸腺嘧啶（thymine，縮寫爲T）。當我作爲胎兒的小小身體在製造更小的卵子時，我的CFH基因的T版本和C版本被分離出來，並被包裝進不同的卵子。所以我的一半卵子有CFH基因的T版本，一半有C版本。我的卵巢中包含了千千萬萬個卵子。因此，我的後代可能彼此不同，比如，我的兒子繼承了我的T版本，我的女兒則繼承了我的C版本。我進行了生殖，潛伏在我身體裡的遺傳差異被表現爲我的後代之間的遺傳差異。

生活在高收入、低生育率國家的現代人很容易低估同一家庭的孩子會有多大差異。我們的家庭規模往往很小，甚至可能沒有孩子。大約四分之一的美國家庭只有一個孩子。 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/.】 舊金山的狗和孩子一樣多。 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.】 家庭的縮小，削弱了我們對生殖的極多可能性的想象力（並使疾病的家族史較難反映我們基因組中潛伏的危險）。

爲了理解兄弟姐妹之間遺傳差異的力量，我們可以把目光投向人類家庭以外的擁有龐大家庭規模的物種。 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.】 以奶牛爲例：僅一隻黑白相間的荷爾斯泰因公牛（名爲“玩具總動員”），通過人工授精，可擁有超過50萬個後代。幾十年來，奶牛一直是密集的人工選擇育種計劃的對象，這使得單一奶牛的產奶量發生了巨大的變化。一頭在1957年產奶量排名達到前千分之一的奶牛，如今只能算是普通的奶牛。重要的是，奶牛的選擇性育種是通過利用每個家族中存在的巨大的遺傳多樣性來實現的。“玩具總動員”的50萬個後代代表了其基因組的50萬個隨機樣本，我們可以在這些後代中選擇（產奶量）最優者作爲下一代父母，所以能夠在如此短的時間內極大地提升牛奶的產量。

除了能夠展現家族內遺傳變異的極大多樣性和強大力量之外，選擇性育種計劃還凸顯了遺傳變異的組合（而不是單一基因）的重要性。自1950年代以來，奶牛產奶量的快速增長並非主要歸功於引入了新的遺傳變異。實際上，導致2019年牛奶產量大增的所有基因力量在1957年就已經在奶牛的基因庫中漂浮了。選擇性育種所做的，是讓能夠增加產奶量的遺傳變異在奶牛羣體中更加普遍，這就增加了以組合形式集中於任一奶牛身上的增奶遺傳變異的數量。 注【Wray et al.】

想象許多遺傳變異的組合（這些變異可以在不同程度上集中於單一動物）可能不太直觀。如果你像我一樣，是在高中生物課上第一次接觸到遺傳學，那麼你對遺傳學的入門肯定是孟德爾和他的豌豆。孟德爾研究的豌豆特徵（高與矮、皺與光滑、綠與黃）是由一個單一的遺傳變異決定的。相比之下，我們最關心的人類特徵（如性格、精神疾病、性行爲、壽命、智力測試分數和受教育程度）受到許多（非常、非常、非常多）遺傳變異的影響，其中每一個變異都僅僅對造成差異的基因池貢獻一小滴水。並沒有單一的基因能夠決定一個人是否聰明、外向或抑鬱。這些結果是多基因造成的。

此外，孟德爾研究的植物通常是“純育”(breed true)的，也就是說綠豌豆總會產生更多綠豌豆。純育植物的後代的多樣性很有限。我們很容易將我們關於“繼承”和“遺傳”的概念嫁接到我們朦朧的高中遺傳學知識上，從而產生這樣的想法：人類也是純育的，也就是說孩子總是像父母。孟德爾關於豌豆植株的故事，就像我們對自己說的關於我們如何與父母相似的故事，講的是連續性、相似性和可預測性。

但是孟德爾關於豌豆植株的故事、關於純育植物的故事、關於連續性和相似性的故事，並不適用於放養的(free-range)人類。我們在自己身上重視的東西，我們擔心的東西，以及我們在孩子身上欣賞的東西，都不是豌豆是光滑還是皺巴巴那麼簡單。這些東西不受單一遺傳變異的影響，並且人類不是純育的。

正態分佈

除了奶牛之外，還有很多物種的繁殖被新技術革命化了。以肖恩和他的丈夫丹尼爾爲例。爲了擁有自己的親生孩子，他們一直在努力攢錢，以支付卵子捐贈者、體外人工授精和代孕的費用。 注【Names have been changed to protect privacy.】2019年夏天，他們選擇了一個卵子捐贈者，一個他們通過Zoom軟件交談過但從未謀面的女人。

選擇生殖伴侶從來都不是隨機的。現代人的交配與婚姻，被浪漫和性吸引的無意識與難以捉摸的力量支配着。選擇卵子捐贈者的過程，則可以免除這種支配。不過在某些方面，選擇卵子捐贈者其實更難。你應當如何選擇？肖恩和丹尼爾的卵子捐贈者喜歡騎摩托車。當肖恩談到科學，談到在唱詩班唱歌，談到小時候做邏輯題，以及談到騎摩托車的卵子捐贈者時，他的眼睛亮了起來。

從捐贈者那裡獲得的一半卵子將由丹尼爾授精，另一半由肖恩授精。他們希望總共獲得20個受精胚胎。這20個潛在的全兄弟姐妹和半兄弟姐妹，是以一種在人類歷史大部分時間裡都無法想象的方式創造出來的。肖恩有六個兄弟姐妹，有將近20個侄子侄女或外甥外甥女，還有許多表堂親，其中有的人他都叫不出名字。肖恩也許會滿足於沒有自己的親生孩子，但丹尼爾是獨生子。擁有一個與你骨肉相連、與你血脈相通的孩子的願望，是不可能輕易被打敗的。因此，他們打算使用輔助生殖技術來建立一個家庭。

就像在奶牛身上一樣，應用於人類的輔助生殖技術讓我們能夠更清晰地理解基因彩票的運作，以及家族內部的遺傳差異有多大。每個男人（肖恩和丹尼爾）的10個精子將爲10個卵子授精，這只是他一生中產生的數十億個精子中的一個小樣本。卵子捐贈者產生的20個卵子則是她的成熟卵子庫中一個稍大的樣本。由此產生的20個胚胎在基因上將彼此不同。但是有多大的不同呢？

我在一個遺傳學統計方法研討會上見到了肖恩。經濟學、社會學和心理學領域的幾十名聰明絕頂的博士生聚集在一起，聽取關於如何對大型遺傳數據集(data set)進行新分析的講座。肖恩的講座之一是關於創建多基因指數的。多基因指數是農業中“估計育種價值”(EBV)的人類版本。“玩具總動員”因爲其EBV而被選中，所以才能擁有50萬個後代。如果一頭公牛或母牛擁有高產奶量的EBV，說明它的後代的平均產奶量更高。如果你擁有高的身高多基因指數，這說明，在其他所有環境條件相同的情況下，你的後代會更高。

當遺傳學領域之外的人第一次聽到多基因指數時，他們立即想到，它是否能幫助肖恩和丹尼爾那樣的人做生殖方面的決定。應當使用哪個卵子捐贈者？對哪一個卵子授精？植入哪個胚胎？然而，儘管肖恩本人是多基因指數方法的世界頂級專家，但他並沒有計劃用該方法來選擇他們的卵子捐贈者或胚胎。在這裡，我們要談論的是20個胚胎可以“落入尾部”(into the tails)多遠。

我所說的“尾部”，是指遺傳分佈的尾部。19世紀末，弗朗西斯·高爾頓認爲他的遠房表親查爾斯·達爾文的觀點也可用來理解人類行爲的演化，於是高爾頓做出了或許是他最正面的一項科學貢獻。他發明了一個裝置，以說明正態分佈（我們熟悉的鐘形曲線）是如何通過隨機事件的積累產生的。 注【Francis Galton,Natural Inheritance (New York and London:Macmillan,1894).】

高爾頓板(Galton boar)，或稱梅花機(quincunx)，是一塊垂直的板子，上面有幾排交錯排列的釘子（圖2.2）。小珠子從板子的頂部掉下來，在各排釘子當中打轉，在每一排隨機向左或向右彈跳，最後落入板子底部的多個槽之一。

大多數珠子最後都落到中間的槽裡，因爲如果一個珠子向右彈跳的次數和向左彈跳的次數一樣多，它就會落在中間的槽裡。珠子只有每次都向左或向右彈跳，纔會落入最左邊或最右邊的槽裡（即“尾部”）。珠子在每一行都向右而不是向左彈，如同硬幣連續擲十幾次，每次都是正面。這種情況很少發生，但它有可能發生。

落到梅花機底部的珠子呈現的形狀就是鐘形曲線，大部分珠子堆積在中心周圍，從中心向左尾部或右尾部看，珠子逐漸減少。許多不同的人類特徵的分佈形狀都是鐘形曲線。例如，如果我測量1000個人的身高，並製圖來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，這個圖看起來就是鐘形曲線。用統計學的術語來說，它是正態分佈的。

羅納德·費希爾解決了這個表面上的悖論。他是現代統計學、羣體遺傳學(population genetics)和實驗設計方面的開創性人物，也是主張對“精神缺陷者”進行絕育的優生主義者 注【C.P.Blacker,“The Sterilization Proposals,”The Eugenics Review 22,no.4 (January 1931):239–47.】 （就像我在本章開頭介紹的凱爾和埃茲拉一樣，費希爾也有他的“如果……”情境：他的雙胞胎兄長先出生，卻是死胎） 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.】 。在發表於1918年的著名論文《孟德爾遺傳假定下的親戚之間的相關性》中，費希爾指出，孟德爾遺傳確實會導致結果的鐘形曲線分佈，但條件是結果受到許多不同的“孟德爾因素”的影響，我們今天稱之爲遺傳變異。 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.】

讓我們重溫一下我向肖恩提出的問題：在他即將進行的一輪體外人工授精中，20個胚胎能“落入尾部”多遠？我們假設，每一個潛在的胚胎都是一個珠子，擺在高爾頓板的頂端。而每一排釘子代表一個遺傳變異，由於丹尼爾或肖恩是雜合子(heterozygous)，這意味着他的一個基因有兩個不同版本。也就是說，正如珠子可能向左或向右跳動，胚胎有可能繼承A或a基因。假設向左跳，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。大多數潛在的後代會落到高爾頓板底部中間的一個槽裡，因爲向右跳的次數和向左跳的次數差不多。他們最終會擁有大約平均數量的可增加身高的遺傳變異。但是，基因仍然有變異，所以身高也會有差異。親兄弟的身高往往是不一樣的，而且偶爾也會有人最終比他們的父母矮很多或高很多。這樣的人就是最終落入了分佈的尾部。

圖2.2　一個高爾頓板，顯示了正態分佈是如何從許多隨機事件的積累中產生的。照片由Mark Hebner拍攝。

幸運比優秀更重要

鑑於肖恩和丹尼爾以及他們的卵子捐贈者都是相對平均的身高，他們的孩子不太可能像肖恩·布拉德利一樣高。布拉德利身高約2.29米，是有史以來在NBA打球的最高的籃球運動員之一。有一次乘飛機的時候，他坐在一位遺傳學家旁邊， 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.】 遺傳學家告訴他，他在增加身高的遺傳變異的遺傳分佈中處於非常、非常、非常遙遠的尾部（圖2.3）。在布拉德利有可能繼承的所有增高遺傳變異中，他恰好得到了比平均水平多得多的遺傳變異。 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.】 打個比方，布拉德利的基因組在梅花機上搖晃，一直向右彈跳，而不是向左彈跳。一個數字比平均水平高多少，可以用一種叫標準差(standard deviation)的單位來表示。一個在增高遺傳方面高於平均水平1個標準差的人，其增高遺傳變異數量多於84%的人。一個身高高於平均水平2個標準差的人，擁有比98%的人更多的增高遺傳變異。肖恩·布拉德利的增高遺傳變異的數量比平均水平高4.2個標準差，這比99.999%的人都要高。也就是說，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%。

圖2.3　一個身高極高的人的增高遺傳變異。右側是肖恩·布拉德利的照片，他旁邊的尺子顯示他有7英尺6英寸高（約2.29米）。左側是由2910個與人類身高有關的遺傳變異構建的“遺傳分數”（即多基因指數）的分佈。布拉德利的分數是10.32，而研究對象的平均分數是0.98，標準差是2.22。布拉德利的得分比平均值高出4.2個標準差。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.

安東尼奧·雷加拉多在爲《麻省理工科技評論》撰稿時調侃說，布拉德利“贏得了遺傳運氣的爭球(jump ball)……［這使］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對他的籃球生涯至關重要的遺傳基因時告訴《華爾街日報》，他的淨資產估計達到了2700萬美元：“我能有今天，感到非常幸運，非常有福氣。” 注【Cohen,“Shawn Bradley Is Really,Really Tall.But Why?”】

運氣的比喻很恰當，也是對“我們生活中哪類運氣更重要”這個問題的一種新的思考方式。我們通常認爲運氣是我們身體之外的東西，比如你和一個貌美的熟人來到同一座城市，你會覺得自己幸運。或者你開車出城，因爲找房子失敗而感到沮喪，這時你看到有人在前院揮錘敲一塊“出租”的招牌，你會覺得自己幸運。或者，一輛出租車在曼哈頓的人行橫道上停了下來，只差幾英寸就能撞到你，你會覺得自己幸運。當我們能清楚地想象到本來可能發生的事情（卻並沒有發生）時，我們感到最幸運（或最不幸）。

但運氣不僅僅是降臨到我們身上的外部事物。它也被“縫”在我們體內。我們每個人都是百萬分之一，或者更確切地說，是70萬億分之一，因爲任何一對父母可能產生的獨特基因組合是70萬億種。而我們父母的每一個基因組，又是他們父母的DNA所有可能組合中的70萬億分之一，以此類推，一直到人類歷史的最早期。我們的每一個基因組都是一代又一代隨機事件的最終結果，這些事件完全可能會以另一種方式發展。我們的基因組中沒有任何部分可以歸功於我們自己，我們的DNA中沒有任何部分可以由我們自己控制。

所以，我們的所有基因組都可以被認爲是我們生活中的一種運氣。不過，在努力瞭解遺傳運氣對行爲結果和社會結果（如教育或收入）的影響時，科學家往往關注基因組的特定部分，即在生物家庭中變化的部分，這裡的“家庭”是指僅隔一代的親緣關係。也就是說，正如我將在第六章中詳細描述的，科學家通常對兄弟姐妹之間的差異（一個人繼承了哪些DNA，而他們的兄弟姐妹沒有繼承？）或父母與子女之間的差異（子女繼承了父母的哪些DNA，又沒有繼承哪些？）特別感興趣。 注【在整本書中，我將在狹義上使用“父母”“子女”“家庭”“兄弟姐妹”等詞語，指的是通過遺傳過程相互關聯的人。這並不是要否認定義“家庭”的社會關係的重要性，而只是反映了本書對遺傳影響的關注。】

科學家之所以着重研究僅在一代人身上發生的基因抽彩（人們如何與他們的父母和兄弟姐妹不同），是因爲一旦考慮多代人的遺傳差異，這些遺傳差異就會與地理和文化的差異以及人類歷史的所有其他線索糾纏在一起。那樣的話，要理解人與人之間的差異是由基因造成的還是由與這些基因共同出現的環境因素造成的，就會變得很困難，有時甚至幾乎不可能。

不同人羣之間的遺傳差異，與不同人羣之間的環境和文化差異的糾葛，被稱爲“羣體分層”(population stratification)。不同人羣之間存在遺傳差異：例如，具有東亞遺傳血統的人，比具有歐洲遺傳血統的人更有可能擁有某種形式的ALDH2基因。 注【“ALDH2 Gene,”Genetics Home Reference,accessed July 28,2020,https://ghr.nlm.nih.gov/gene/ALDH2.】 不同人羣在文化上也有差異：例如，在東亞文化中長大的人，比在歐洲文化中長大的人更可能使用筷子。但是，特定基因型和飲食習慣的共同出現，並不是ALDH2基因對使用筷子的因果效應所致。 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.】 甚至那些乍看起來相當同質的人羣（例如“英國白人”）內部也可能出現形式微妙的羣體分層。 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，我們專注於一代人身上發生的基因抽彩時，在科學上就更易處理。例如，我和我哥哥之間的遺傳差異，獨立於我們的地理、階級或文化而存在。我所有的DNA都是運氣。但是隻有研究我的DNA中與我的直系親屬不同的部分，才能讓科學家更清楚地看到遺傳運氣的影響。

基因彩票與財富

基因彩票的比喻抓住了有性繁殖中固有的隨機性，但人們玩彩票並不只是爲了近距離欣賞隨機性的運作。玩彩票是爲了掙錢。

2020年，丹尼爾·巴思、尼古拉斯·帕帕喬治和凱文·託姆等三位經濟學家，在《政治經濟學期刊》上發表了一篇論文，題爲《遺傳稟賦與財富不平等》。 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.】 他們認爲，遺傳差異不僅與身高等身體特徵的個體差異有關，還與財富的個體差異有關。

財富的定義是資產總值（房子、汽車、現金、退休儲蓄、投資和股票）減去債務。衡量一個人退休時的財富是特別有趣的事情。到退休時，一個人擁有的財富反映了幾十年來的晉升、加薪、裁員、股市繁榮、房地產泡沫、遺產、離婚協議、助學貸款債務支付、贍養費支付、供孩子上大學、信用卡消費和醫療賬單的歷史。財富反映了“命運的暴虐的毒箭” 注【出自《哈姆雷特》第三幕第一場。】 的後果。事實證明，一個人的財富也包括他的遺傳財富。

巴思、帕帕喬治和託姆在這篇論文中專注於一個非常特殊的美國人羣體：有一個或兩個成年人的家庭，家中每個人都是白人，年齡在65歲至75歲之間，不是同一性別，退休或不爲報酬工作。這是美國社會的一個相當狹窄的切片，很多美國家庭不是這樣的。但是，即便在這個相對同質的羣體中，有些美國人也比其他人富裕得多。在該論文的樣本中，底層10%的人平均擁有約5.1萬美元；前10%的人擁有超過130萬美元。

爲了衡量一個人的“遺傳稟賦”，巴思、帕帕喬治和託姆使用了一個多基因指數。 注【多基因指數更經常被稱爲“多基因評分”。但是，在應用於有關人類DNA的信息時，“分數”(score )一詞可能暗含價值分三六九等的意思。根據我的同事帕特里克·特利和丹·本傑明的建議，我自始至終使用“多基因指數”這一替代術語。】 在下一章，我將更詳細地討論多基因指數是如何構建的。這裡我們暫時只對多基因指數做一個簡單的定義：它是一個單一的數字，根據以前的研究（估計某遺傳變異與測量結果的關係有多大）將一個人有多少遺傳變異加在一起。因此，身高的多基因指數，如用於研究NBA球員肖恩·布拉德利的指數，從以前的研究中獲取了關於哪些遺傳變異與身高相關的信息，並使用這些信息來計算一個人擁有多少“增高”的遺傳變異。而在上述關於財富的研究中，調查人員集中關注的是一個特定的多基因指數（下面簡稱爲“教育多基因指數”），它總結了已知與受教育程度（即在學校讀書的時間有多長）相關的遺傳變異信息，並比較了該多基因指數水平不同的人們擁有的財富多寡。

在這項研究針對的白人退休老人當中，教育多基因指數低的人（後四分之一）的財富平均比教育多基因指數高的人（前四分之一）少47.5萬美元。同一個結果的另一種表達方式是，教育多基因指數比平均水平高1個標準差的人的財富，比多基因指數處於平均水平的人的財富多出近25%。雖然這個多基因指數是根據與受教育程度有關的遺傳變異構建的，但多基因指數高的人不一定擁有更多的學校教育，他們的生活結果不能僅僅用“受教育程度更高的人掙錢更多”來解釋。即使在比較受教育程度相同的人時，教育多基因指數增加1個標準差，財富也能增加8%。

不過，巴思、帕帕喬治和託姆的分析，比較的不是兄弟姐妹，而是不同的家庭。這一點很重要，因爲正如我之前提到的，有些基因運氣是與不同家庭之間的其他差異交織在一起的。基因和財富之間的關係，會不會是由羣體分層的問題造成的？例如，教育多基因指數較高的人也更有可能擁有受過高等教育的父母。這樣的話，擁有“更幸運”基因的人也贏得了社會彩票，因爲他們是更優越的童年環境的受益者，而且他們有可能繼承了豐厚的遺產。由於這些原因，僅從這項研究來看，尚不清楚遺傳和財富不平等之間的關聯是否真的能說明遺傳有多重要。他們的分析可能只是發現了羣體分層，即來自不同社會階層的人們在生物學上並不重要的差異。

爲了解決這個問題，由哥倫比亞大學教授丹尼爾·貝爾斯基領導的另一項研究考察了兄弟姐妹之間的差異。 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.】 貝爾斯基和他的同事對社會流動性特別感興趣。所謂社會流動性，是指人們在教育、職業聲望和金錢方面超過或遜於父母的程度。貝爾斯基等人的研究觀察了來自世界各地的五個數據集，其中一個包括近2000對兄弟姐妹。他們發現，擁有較高的教育多基因指數的人（他們在基因抽彩中“得獎”，也就是說他們比自己的兄弟姐妹繼承了更多與教育有關的遺傳變異）在退休時也更富有。

這些結果表明，如果人們生來就有不同的基因，如果基因“強力球”落在不同的多基因組合上，那麼他們不僅在身高上有差異，在財富上也有差異。正如雷加拉多對肖恩·布拉德利所說的，有些人“贏得了遺傳運氣的爭球”。贏了基因彩票是有回報的。

然後呢？

像這樣的結果提出了一系列科學問題：多基因指數是如何構建的？爲什麼這些研究只使用美國白人或北歐人的樣本？這些結果對理解不同種族間的財富差距（這種差距大得驚人）有什麼幫助？（簡短的回答：沒有幫助。）我們真的可以說，基因會導致某些人更富有嗎？（簡短的回答：會。）

這樣的結果也提出了一系列道德和政治問題：這是否意味着，財富的差異是天生的或不可避免的？旨在促進平等或再分配財富的社會和經濟政策是否註定要失敗？第一項關於收入的雙生子研究就得到了這樣的闡釋。1977年，心理學家漢斯·艾森克(Hans Eysenck)告訴倫敦的《泰晤士報》，關於收入遺傳率的研究結果是一個信號，它告訴我們，負責再分配財富的政府機構乾脆“關門算了”。 注【Arthur S.Goldberger,“Heritability,”Economica 46,no.184 (1979):327–47,https://doi.org/10.2307/2553675.】 艾森克的觀點是不正確的，我將在本書中詳細解釋爲什麼。但幾十年來，也有人一直堅持認爲，關於收入和財富等結果的遺傳學研究與社會政策“毫無關聯”。如果這是真的，那爲什麼基因和財富之間的聯繫如此困擾我們？

在接下來的篇幅中，我將試圖解答我在上面兩段列出的一連串問題。像任何研究項目一樣，關於基因彩票如何塑造我們生活的研究也有缺陷和漏洞。它做出了不可能真實的簡化假設；它不得不與不完整的數據作鬥爭。但是，我們仍然需要認真對待這個研究項目。正如統計學家喬治·博克斯所說：“所有的模型都是錯的，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.】 繼承了不同基因的孩子在生活中的表現不同（可以用金錢來衡量），這是我們無法否認的事實。在下一章中，我將深入探討多基因指數是如何構建的，比如在巴思、帕帕喬治和託姆的財富研究中使用的指數。