和大多数同时代有科学抱负的人一样，他很快就把目光投向了美国的研究生项目。他说：“相较于美国，中国当时真的落后了30到50年，没有办法进行前沿研究。”于是，1989年，他去了纽约的布法罗，在那里他第一次看到了几英尺厚的积雪，之后他在纽约州立大学布法罗分校获得了遗传学博士学位。

冯国平身材瘦小，有着僧侣般的平和，时常展露微笑。他目前在麻省理工学院担任神经科学教授，主要从事脑功能障碍的遗传学研究。他的实验室由45人组成，附设在麦戈文脑研究所之中——该研究所成立于2000年，麦戈文夫妇承诺将捐赠3.5亿美元科研基金，这是麻省理工学院有史以来收到的最大的一笔捐赠。简而言之，他的实验室并不缺少资助。

然而，冯国平现在每年都回中国旅行几次。因为在中国，他可以从事目前仍然无法在美国开展的研究。2018年1月，我在深圳见到了他。在他出国的30年间，深圳从一个小渔村变成了大都市。他刚下从波士顿飞来的红眼航班，就直奔中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT），他与这里与几位研究人员正进行合作。在该研究所的总部门前，有一个巨大的金属雕塑：一块主板和一个DNA双螺旋结构比邻而立——前者定义了20世纪的科技成果，而后者则被认为将定义21世纪的科技成果。

冯国平在深圳先进技术研究院组织了一次研讨会，他并不是唯一从美国前来的科学家，远道而来的还有他的几位同事，其中一位来自麻省理工学院的神经科学家对树鼩感兴趣——树鼩是一种原产于中国西南地区的小型哺乳动物，与灵长类动物亲缘接近。还有一些华裔神经科学家，在匹兹堡大学和纽约州立大学上州医科大学研究成瘾。和冯国平一样，这些华裔神经科学家在上世纪八九十年代离开中国。那时，中国的年轻科学家为寻求更好的机会纷纷出国，他们就是那一时期出国潮中的一员。现在，他们回到中国，也是为了进行尖端研究——这些研究在美国成本太高，太不切实际，可能还过于伦理敏感。

在研讨会上，科学家们提到了在灵长类动物的大脑中使用一种强大的新型基因编辑技术——CRISPR的可能性。第二天，我和冯国平实验室的博士后周扬（音译）一起探索理论研讨背后的现实情况。我们的车在广东省开了几个小时，经过了摩天大楼、尘土飞扬的公寓社区，然后是大片的农田。在最后的半小时里，GPS信号逐渐消失。周扬拿出手机，查看了他之前来这里时拍的路牌照片。

车在一个树木茂密的岔路口开始减速，周扬指了指路边的路标，说这个是全新的，上面用中英文写着育种机构的名字。(该公司不愿透露名字，因为它担心保护动物权益活动人士的强烈反对。) 周扬每次会在那里住几个星期。这个庞大的园区里有一间餐厅，以及员工宿舍。员工要照料数千只食蟹猕猴，这些猴子将被卖给为制药实验室和科研实验室提供动物的国际公司。

这个育种机构本身并不开展猴子基因工程计划。但冯国平意识到，由于猴子数量庞大，这里成为了新型基因工程技术的理想试验地。一位中国熟人已经在该机构研究干细胞了，所以冯国平和他的同事在那里开始实验并不难。

冯国平和该机构的合作源于新型基因编辑技术的推动，尤其是CRISPR这个席卷了全球的生物学研究技术。CRISPR利用蛋白质作为分子剪刀，使科学家能够追踪并切除特定基因。在CRISPR技术应用之前，对灵长类动物开展基因工程研究是一个费力的过程，科学家们只能进行非常有限的编辑。几乎没有研究小组尝试过这种项目，成功的更少。有了CRISPR技术，对猴子进行基因工程研究就可以像对小鼠一样容易。

冯国平主要针对小鼠进行研究。作为一名天赋异禀的年轻遗传学家，他发明的数个基因技术推动了对啮齿类动物大脑的研究。2011年，当周扬加入冯国平在麻省理工学院的实验室时，冯国平让他用实验室培育的突变小鼠研究自闭症。这些小鼠是“敲除鼠”，它们的一种名为Shank3的特定基因被敲除了，或者说被废除了。在人类自闭症谱系障碍病例中，有1%到2%的患者出现了Shank3基因的突变，其中包括一些最严重的病例。这些患者表现出重复行为和社会意识缺乏，这是自闭症的症状。他们中的一部分人有重度智力障碍，而且不得不被禁锢在轮椅上。

这些“敲除鼠”的特征与Shank3突变的人类相似。这些小鼠的某些神经细胞发育不全，而且会重复清洁自己，有时甚至会抓伤自己的皮肤。

但是这些结果对人类有大适用性呢?啮齿类动物没有完整的前额皮质——大脑中负责人格、决策和高级认知功能的区域。它们不像人类那样进行社交。例如，避免目光接触是人类自闭症的典型症状，但即使是在健康的老鼠身上，眼神接触也是不可能的。“它们的眼睛在头两侧！”冯国平说道。自闭症研究人员对老鼠模型的适用性越来越怀疑。

为了给自闭症研究寻找一个更像人类的模型，冯国平开始寻找中国合作者来培育敲除了Shank3的猴子。目标不是让一只猴子患上自闭症，而是让它有足够的症状，以阐明导致自闭症的大脑结构，并测试能够缓解自闭症的药物。如果他的Shank3项目成功，冯国平也想用猴子研究强迫症和精神分裂症等精神疾病。他告诉我，他的一个密友在大学里患上了精神分裂症，并自杀了——这是一场一直在他脑海中翻腾的悲剧。大脑里的东西怎么会变得如此扭曲？这个基本问题在过去三十年中鞭策着他进行脑功能障碍研究，他认为在猴子身上可能会找到一些答案。

在麻省理工学院，冯国平的实验室对一种名为狨猴的猴类进行了基因工程技术研究。这种长相怪异的猴子体型很小，因而饲养起来更便宜，但它们是一种相对较新的实验动物，很难在实验任务中进行训练。因此，冯国平也想在中国的猕猴身上研究Shank3。几十年来，科学家们一直在对猕猴的社会行为进行分类，因此，对研究自闭症等具有强烈社会因素的疾病来说，它是更典型的模型。猕猴与人类的亲缘关系也比狨猴更近，这使得它们的大脑更适合代替人类的。

即使利用CRISPR这一先进技术，对猕猴进行基因工程研究也并非易事。研究人员首先给雌性猴子注射与人类体外受精所使用的相同激素。然后，他们收集卵子并使其受精，再用一根细长的玻璃针将CRISPR蛋白质注射到产生的胚胎中。猴子的胚胎比老鼠的敏感得多，注射试剂的pH值或CRISPR蛋白浓度的微小变化都会对其产生影响。只有部分胚胎会出现预期的突变，也只有部分能在植入代孕母亲体内后存活。一只存活的猴子需要几十个卵子，所以几只“敲除猴”需要一个大型繁殖群体。

第一只Shank3敲除的猕猴于2015年出生。很快又有4只诞生，现在总共有5只这样的猕猴。

为了探望他的研究动物，冯国平现在必须穿过12个时区，飞行8000英里到中国。当然，在美国进行研究要方便得多，但到目前为止，他还不能进行这种研究。

该研究中心是八个国家灵长类动物研究中心之一，由国立卫生研究院与当地机构共同资助。该中心位于马萨诸塞州的南镇，距离麻省理工学院校园仅20英里。但在2013年，哈佛决定关闭该中心。

这一决定令研究界感到震惊，并被广泛解读为美国对灵长类动物研究兴趣减退的征兆。国家灵长类动物中心一直是研究艾滋病毒、寨卡病毒、埃博拉和其他疾病的重要基地，可它也受到了公众的密切审视。像美国人道促进协会这样的动物保护组织派出调查人员在实验室里做卧底，媒体也对猴子死亡事件进行了充斥着恐怖细节的报道。哈佛大学决定关闭中心的官方说辞是“金融”原因。但在此之前，有4只猴子在2010年至2012年间因处理不当而死亡。这些死亡事件备受瞩目，引发了强烈反对——示威者出现在研究中心门前。哈佛花了两年时间来逐步关闭灵长类动物中心，并于2015年正式关闭了该中心。

“他们自己搞砸了。”麻省理工学院的神经学家迈克尔•哈拉萨（Michael Halassa）在冯国平的研讨会上这样对我说。另一位演讲者姚卫东也加入进来，他指出，仅仅两年后，CRISPR就引发了对灵长类研究的兴趣。姚卫东曾是哈佛大学灵长类动物研究中心的研究员之一，他现在在纽约州立大学上州医科大学主持着一个实验室，该实验室使用转基因老鼠和人类干细胞进行研究，他来深圳是为了讨论重启他对灵长类动物成瘾性的研究。

美国科学家担心美国在灵长类动物研究上落后于中国。“我有两个担心，”宾夕法尼亚大学研究灵长类动物的脑科学家迈克尔·普拉特（Michael Platt）说，“美国在这些（灵长类动物）模型上投资不多。因此，我们无法获得中国的科学家那样的优势。”第二，他说：“我们可能会失去做灵长类神经科学的人才基础和专业技术。”

与此同时，中国正将自己打造成灵长类动物研究的国际中心。国际人道协会（Humane Society International）的中国政策专家彼得·李（Peter Li）说，虽然中国确实有一场蓬勃发展的动物保护运动，但活动人士主要关注的是宠物的福利。吃狗肉已经成为禁忌，对狗的医学实验也激起了愤怒，但对猴子的研究并没有受到同样的审视。

在20世纪90年代和21世纪初，一批猴子育种机构在中国成立了。这些机构培育用于出口的动物，主要售往西方的生物医学研究实验室。这意味着中国不仅有很多猴子，而且有很多研究猴子育种专家，他们可以做修改猴子基因组的精细实验。

当美国政府的生物医学研究预算基本持平时，中国的国家和地方政府都渴望提高他们的国际科学声誉，并把大量资金投入到研究中。一个由来已久的传闻说，由政府资助的中国脑计划，应该会给神经科学研究，尤其是灵长类动物模型培育，投放巨大的资金支持。中国科学家的薪水也可能更高：由于深圳地方政府的资助，一名从海外归来的首席研究员在前五年可以获得300万人民币的补贴，约合50万美元。中国甚至成功吸引了耶鲁大学等美国顶尖学府的外国研究人员。

而对美国研究人员来说，在中国研究猴子是十分划算的。一只标准猴在中国售价约为1500美元——在美国约为6000美元，猴子日常的食品和护理费用也降低了一个数量级。

在过去的几年里，中国的猴子基因工程研究出现了小规模爆发。在昆明、上海和广州，科学家们已经培育出了能够显示帕金森症、Duchenne型肌营养不良症、自闭症等疾病症状的猴子。冯国平的团队甚至不是中国唯一制造出Shank3猴子的团队。另一个由埃默里大学的研究人员和中国的科学家组成团队也制造出了同样的猴子。

在中国期间，我还遇到了来自加州大学伯克利分校、目前就任上海神经科学研究所所长的蒲慕明。之后不久，蒲慕明所在研究所的科学家们就向世界宣布他们成功克隆了猴子。因其重要的价值，这两只克隆猴被命名为“中中”和“华华”，意为“中华民族”。蒲慕明对这一突破感到惊讶，他说，通过克隆技术，研究人员可以快速制造出一群完全相同的猴子，而非每次一只。研究猴子疾病模型的一个重要挑战就是制造出足够的研究用猴子。蒲慕明想在上海建立一个中心，以吸引来自世界各地的灵长类研究人员。

中国科学家对CRISPR的热情也延伸到了对人类的研究上。与西方相比，中国的研究进展得更快，在某些情况下受到的监管更少。因此，第一批利用CRISPR编辑人类胚胎的研究和第一批利用CRISPR进行的癌症治疗临床试验都出现在中国。

“中国当时的名声就像西部蛮荒。”麻省理工学院麦戈文研究中心的负责人罗伯特·戴斯蒙（Robert Desimone）说。他曾于2001年首次访问中国。对假数据、假同行审查、假冒伪劣的研究用化学品和宽松的道德标准的担忧，一直困扰着中国科学界。但是，戴斯蒙说：“情况正在发生根本的变化。”最近对科学的投资把中国研究生和博士后从西方吸引回来，他们也带来了西方的标准。与美国研究人员的合作，就像冯国平和戴斯蒙在深圳先进技术研究院的合作，也将西方的标准引入了中国的研究机构。

冯国平说，他的合作者在深圳先进技术研究院的研究受到了一个管理委员会的审查，该委员会类似于美国的实验动物管理和使用委员会（IACUC）。虽然实验动物管理和使用委员会主要由科学专家组成，但其成员也包括当地的社区人员。同时，任何委员会成员都可以提出伦理上的反对意见。冯国平说:“我们制定了标准。”这意味着他的团队要求其合作者达到或超过美国的标准。

与冯国平合作的育种机构的Shank3猴繁育设施也得到了实验动物护理认证协会（Accreditation of Laboratory Animal Care）的认可，该协会是一个国际非营利组织，负责监督实验室的动物福利条件。该育种机构制定的实验室设施标准涵盖了众多细节：从安乐死实施细则到实验室走廊宽度标准。戴斯蒙和其他在那里工作过的科学家和我讲了许多关于设施的事情。当我们的车到门口的时候，我已经听说了很多关于供应给猴子的水果、玩具、现做的小面包的故事。

这个育种机构占地面积很大，从一端到另一端需要坐车，它甚至还有自己的污水处理系统。于是，我和周扬戴上口罩、发套、塑料防溅护罩、手套，穿上实验服和靴子，登上了一辆白色面包车。

工作人员警告我们，猴子们见到新来的人会很兴奋。果然，当我们的面包车来到繁殖地的几栋瓦片建筑前时，栅栏上出现了几十只小爪子，许多毛茸茸的脑袋突然冒出来看着我们。我当时穿着全套的防护装备，但因为没有做全套疾病检测，所以我被告知只能从远处看猴子。一名戴着面罩的工人打开一幢楼的门，好奇的食蟹猕猴探出头来。该物种原产于东南亚，有独特的头簇和长而卷的尾巴。“它们很优雅。”周扬说。一只母猴正抱着一只小猴崽。

我们接着去参观了幼年期的猴子，它们的笼子有小卧室大小。我看到了非常新鲜的水果，以及一个糕点房，厨师正在那里蒸甘薯和小面包。

这次参观是一次精心策划的活动，但设施管理员们仍然对美国记者持谨慎态度。当主席的助手认为话题进入敏感范围内时，会中断谈话。她强调了她所理解的动物权利活动家的教条主义：“他们认为你不应该用这些动物做实验，你应该保护动物。然而，他们不会尝试去理解人类的疾病和死亡。”随后，她告诉我，“但在中国法律之下，人类仍是首位。”

从那以后，在育种中心出生的Shank3猴子搬到了深圳先进技术研究院。在那里，周扬的合作者一直在训练它们完成各种行为任务。“猴子太聪明了。”周扬告诉我，声音里流露出真挚的感情。当问及他小儿子的年龄时，他回答说:“两岁。”然后又迅速补充说，“猴子现在三岁了。”就好像这两件事在他心里绑在了一起。

深圳先进技术研究院专门为麻省理工的研究人员建立了一个灵长类动物实验室。2014年2月，深圳先进技术研究院向戴斯蒙保证，在夏末之前，一座旧的学生楼将被改造成灵长类动物实验室。“我当时说，‘这是个玩笑。再过几个月就夏末了。’”戴斯蒙以一瓶茅台酒打赌，说他们不可能在最后期限前完成。深圳的主管和他赌了两瓶。戴斯蒙输了。

戴斯蒙说：“现在的情况是很多事情之前做得非常快，走了一些捷径，所以现在不得不回去改正。”为了获得国际认证，他们必须进行翻修。例如，地板可能没有接缝或灌浆线，这可能会滋生病原体。当我在一月份访问的时候，地板是灰色的塑料，闪亮而光滑。深圳先进技术研究院在2月初得到了他们的认可。

在我去参观的那天，这些Shank3猴子已经接受了活检前的麻醉，但我去看了深圳先进技术研究院的其他猴子。每只食蟹猕猴都有一个同性别的同伴。有一对猕猴在笼子里的楼梯平台上轮流看我。当领头的猴子看到我回头看它们时，它就会有点害羞，躲在另一只猴子后面，然后这只也会变得害羞，它们会一遍遍地轮换位置。

猕猴对面孔的细腻、敏感的洞察力是冯国平研究灵长类动物的原因之一。当一只普通的猴子看到一只咄咄逼人的猴子的面孔时，它会瞪回去。它对中性表情面孔关注较少，会完全忽略顺从的面孔。如果Shank3猴不能识别这些社会暗示，正如某些自闭症患者无法识别其他人类的面部表情，就说明灵长类动物确实是这种疾病的一个很好的模型。为了达到这个目的，冯博士在深圳的合作者也在用核磁共振成像和脑电图对猴子的大脑进行研究，希望找出这一突变改变大脑结构的方式。

我无法在猴子实验室或育种机构拍照，原因很快变得显而易见。照片很有力，但我发现自己不太能盯着笼子和约束椅看，即使我提醒自己它们都是标准的实验室设备。被关在笼子里的猴子的生活突然显得很悲伤。当我分别向冯国平和戴斯蒙谈及我的感受时，他们给了我相同的回答：实验室里的猴子受到了很好的照顾，而且，我不应该把野生猴子的生活理想化。野生猴子会生病、会被吃掉、会恶意地互相争斗，有时甚至致死。他们问，这比住在提供食物、住所和麻醉的实验室好吗?

在我访问深圳一周后，我在位于马萨诸塞州剑桥的办公室与冯国平会面。他提出了基因工程圈养灵长类动物以供研究的伦理问题。“这还处于非常早期的阶段，”他在我们的谈话停顿时表示，“你应该做什么？你不应该做什么？所有这些事情还没有最终定论。”

我问他，有什么事情是他认为我们不该做的吗？他立即做出回答，好像这个问题一直困扰着他似的。他说，一些患有癫痫的婴儿每天会发作好几次。“作为家长，你知道那有多痛苦吗?你完全没法帮助他们，你知道他们会死。”冯国平从中国的医学院毕业后，差点成为了一名儿科医生，但他无法习惯眼看着孩子们死去。

严重癫痫病患儿的父母曾问他是否有可能在猴子身上研究这种疾病。冯国平告诉他们，他认为在技术上是可能的。“但我也说过，‘我不确定我是否想制造出这样的模型。’”他回忆道。也许如果有一种药物可以控制猴子的癫痫发作，那时候说不定就可以。他说：“我不能眼看着它们一直发病。”

但是，他接着说，让这些婴儿死去而无所作为是否合乎道德？为了研究大脑紊乱而繁殖成千上万的突变小鼠是否合乎道德，即使你知道它们没法解释很多关于人类状况的东西?

冯国平说，只有在其他模型不起作用的情况下，而且只有在找到一条清晰的前进道路后，才应该使用灵长类动物。他说，他工作的第一步是使用Shank3猴子来识别大脑中突变引起的变化。然后，研究人员可能会利用这些信息找到药物的靶标，这些靶标可以在同样的猴子身上进行测试。他正在和俄勒冈国家灵长类动物研究中心讨论在美国开展类似的工作。“最终，我们需要在这里做点什么，”他说，“这里”指的是美国，“我们不能完全落后。”加州国家灵长类动物研究中心的科学家们已经成功地对灵长类动物的胚胎进行了基因编辑，但是幼崽平安出生的消息还未见诸报端。

2018年10月，由美国国家医学院召集的专家会议将讨论编辑灵长类基因的意义。一个伦理小组将回答冯国平和其他研究人员正在问自己的一些问题：在猴子身上制造哪些疾病是可以的？在研究项目中使用的猴子应该被基因改造得更像人类吗？

该小组的发言人之一是约翰·霍普金斯大学伯曼生物伦理学研究所所长、国家医学委员会2011年主席杰弗里·卡恩（Jeffrey Kahn），该委员会建议停止使用黑猩猩进行生物医学研究。美国国立卫生研究院也在2015年终止了对黑猩猩研究的支持。为美国绝大多数生物医学研究提供资金的美国国立卫生研究院也通过拒绝资助，来有效地限制对猴子进行基因编辑的项目。

我问卡恩，美国严格的伦理限制是否会让世界其他地方，如中国的研究人员超越美国的研究人员。他指出，不同文化的国家对这类工作可能会有不同的限制，这是可能的，甚至是完全可以接受的。他说:“如果我们不愿意并不能使用这项技术，就会失去竞争优势，但也许这正是我们必须接受的。”

与此同时，中国脑计划的关键人物蒲慕明告诉我，“没有伦理问题……我不认为在临床前试验中使用猴子作为疾病模型需要有任何犹豫或质疑。”他说，只要这些猴子得到很好的照顾，这与目前使用神经毒素在猴子身上诱发帕金森氏症的做法没有什么不同，也可以用来测试新的治疗方法。

随着灵长类动物神经科学研究的不断发展，科学家们总能找到猴子模型不完美的地方。换言之，就是猴子与人类不同的地方。在猴子身上起作用的药物可能在人体试验中失败。只有当基因编辑过的猴子模拟人类疾病非常成功时，即当它们作为模型最有用时，伦理问题才变得最麻烦。中国昆明的一位科学家提出用CRISPR技术将与大脑发育和语言有关的人类基因植入猴子体内，同样的基因工程技术在猴子身上也很可能在人类身上起作用。

在科学文献中，用于研究的猴子经常被简称为NHP，即“非人灵长类动物”。这一区别说明它是被改造出来的。

更新：由中国科学院深圳先进技术研究院和麻省理工学院等机构的研究人员组成的国际团队，已于近日在《自然》杂志上发表了有关自闭症非人灵长类动物模型的最新进展。

翻译：柚子、阿澈；审校：子铭、EON；编辑：马小鸽、Carol

一项近期的基因组研究发现：以对语言的重要性闻名的FOXP2基因，并没有在过去的几十万年中经历过强选择性事件。这项于8月2日发表在《细胞》上的研究推翻了一些2002年的研究结果——当时，科学家们发现了有关于一个FOXP2变体基因经历过强选择性事件的证据。

科学家们第一次发现FOXP2的不同等位基因的重要性，是在一户叫做‘KE’的英国家庭中。此前那项2002年的研究就通过表明了FOXP2基因的“对言语有利”的等位基因经历的强选择性事件，而支持了“FOXP2是智人的语言演化中的关键一步”的大众观念。然而，在那以后的许多研究也在尼安德特人（Neanderthals）和丹尼索瓦人（Denisovans）的基因中找到了与人类一样的FOXP2等位基因。

沃尔夫冈-埃纳德（Wolfgang Enard），一名来自德国慕尼黑大学（Ludwig Maximilian University）的人类学教授，是2002年论文的共同作者。他在最近这项研究发表之后告诉《自然》记者：“明确FOXP2基因并没有用一个等位基因‘横扫’人类种群，是一件好事。”

《自然》编辑发现，埃纳德的2002年研究只包括了20个参与者，其中几个有非洲祖裔。而最近的这项新研究则有一个更大、更多样化的数据库，因而发现FOXP2并未造成选择压力（然而此项研究对20万年前的选择性事件并不确定）。新论文的作者认为：2002年研究的错误结论可能来自于其较小的样本数量和较弱的多样性。

翻译：@octavarium1999

一直以来，人们认为它们是一个而非三个基因。因为最初DNA测序技术不完善，最早发现的不是基因的DNA序列，而是由它们编码的蛋白产物。这些蛋白产物基本长得一样，并不能让人想到基因组里还有三段编码它的DNA序列。由于它与细胞膜上的一个有名受体NOTCH非常相像，而被命名为NOTCH2NL，意思是“类似NOTCH2蛋白N端的片段”。

不久之后，人们发现该基因为灵长类所特有，而且只在人类中活跃表达。

NOTCH在神经系统中为人熟知的功能之一，是维持祖细胞的自我更新能力，防止其分化为不再分裂增生的神经细胞或其它终末细胞。由于NOTCH2NL与NOTCH的相似性，一个自然的联想是，前者是否会增强后者的功能，让更多祖细胞分裂增生，产生更多神经元？

的确，马普所分子细胞和遗传研究所的维兰德·胡特纳（Wieland Huttner）发现该基因活跃于胚胎大脑之后，将人类的NOTCH2NL塞进了小鼠胚胎，看到神经祖细胞的分化被延迟了，数量增多了，结果汇报在了今年3月出版的《eLife》上。

同样的结果在体外培养的人类干细胞上得到了验证。比利时布鲁塞尔自由大学的神经发育学家皮埃尔·范德哈根（Pierre Vanderhaeghen）在他的《细胞》论文中报道：在NOTCH2NL本该较不活跃的发育早期抬高了它的表达量，确实得到了更多细胞。

范德哈根还探索了NOTCH2NL是如何通过增强NOTCH信号来做到这一点的。NOTCH信号通路有一个神奇的性质：来自邻近细胞的信号分子可以激活它，而自己细胞的信号分子却会抑制自己的NOTCH（考虑到该信号分子是固定在细胞膜上的，这种相反的效果可能和它与NOTCH结合时的相反方向有关，想象一下像蜘蛛侠一样倒挂着接吻好了）。不管怎样，由于NOTCH2NL也可以与该信号分子结合，它减弱了后者对自家NOTCH的抑制，从而激活了NOTCH，促进了神经祖细胞的增生，最终产生了更多了神经细胞。

范德哈根的数据证实了NOTCH2NL与该信号分子的相互作用和它对NOTCH信号产生的效果，“非常有说服力的生物学数据，”耶鲁大学的进化遗传学家詹姆斯·努南（James Noonan）评论道，“在之前涉及人类进化的基因研究中，人们发现划出从基因差异到表型、再到生物化学的机制的联系并不容易。”

由于最早只发现了蛋白产物，而且三兄弟如此相像，导致基因组数据拼接错误，人们一直并没有搞清楚编码NOTCH2NL的是什么是什么基因。这次，范德哈根和生物信息学家戴维·豪斯勒（David Haussler）及其合作者各自用了不同的方法，鉴定出了编码它们的三个同源基因（NOTCH2NLA，NOTCH2NLB和NOTCH2NLC），准确地说是四个同源片段，只不过最后一个是没有功能的假基因（pseudogene）。

利用人类、黑猩猩和大猩猩的基因组数据，他得以重构NOTCH2NL在灵长类中的进化历程：在一千四百万年前，大猿的共同祖先的一个NOTCH基因被错误的复制了一部分，成为了基因组中的一个不完整、无功能的假基因。这个假基因在大猩猩和黑猩猩中继续存在，期间又被错误复制了几轮，各自产生了总共3个和8个假基因；而在人类的共同祖先那里，三四百万年前，在人类大脑体积膨胀前不久，NOTCH2NL意外获得了功能并充分表达，之后又经历了两轮错误复制（是的猿类基因组的这一块区域就是那么容易错误复制），产生了三个NOTCH2NL基因和一个假基因。

看到这里你大概在想，再多几个NOTCH2NL拷贝、再多激活NOTCH信号、再多一点神经祖细胞，是不是会让你的孩子脑子更大、智商更高？

很不幸地告诉你，前者或许成立，后者可不一定对。有一类神经发育疾病叫做“1号染色体长臂2区1带1子带远端删除/重复综合征（1q21.1 distal deletion/duplication syndrome）”，它的症状包括小头症、巨头症、精神分裂症或自闭症。之前由于基因组数据拼接错误，很少有人考虑NOTCH2NL在该疾病中发挥的作用。根据豪斯勒的报道，它与那些症状是相关的。

杜克大学的进化发育生物学家格雷格·雷（Greg Wray）认为该基因与脑疾病的关联相当有说服力，“这些基因很有可能在大脑皮层发育中发挥重要错误，而错误的调控则导致疾病，”他说。不过他并不完全相信它们在人类进化中的作用，因为NOTCH2NL所在的基因组区域实在是太复杂多变了，多个重复片段加大了测序难度。并且，从人类和其它物种的基因数据中推断进化过程中的功能差异，证据并不直接。

豪斯勒却认为这些基因在人类大脑进化中发挥的作用将会得到印证。“一个基因的改变当然不一定能推动大脑体积的膨胀，但总有几个基因发挥的是根本性的作用。”他说。

本文主要参考自《科学》（Science）杂志网站新闻《基因三重奏驱动人类大脑进化》（Trio of genes supercharged human brain evolution），作者Elizabeth Pennisi，该文亦以标题《旧基因的新拷贝推动大脑膨胀》（New copies of old gene drove brain expansion）出现在杂志纸刊上。NOTCH2NL在本月有了自己的维基百科页面，你可以在这上面了解更多。

在我们这个时代有许多荒诞的事情。最有反讽意味的现象之一，就是一部分声称捍卫真理、对抗无知的人士，正在复兴某些已被彻底扒皮的伪科学。一小拨人类学家、智商研究人员、心理学家和自诩为高格调异见人士的学者，如今出面力挺所谓“逆耳的事实”，鼓吹某些种族天生比其他种族更聪明的观点。此类观点经数量惊人的主流媒体和边缘媒体合力传播，影响着新的受众群体，被他们引为自身种族优越感的理论依据。

种族和智力之间存在关联，是所谓“种族科学”（race science）或曰“科学种族主义”（scientific racism）的主要原则。种族科学家声称，不同种族群体的社会结果（如预期寿命、学历、财富和监禁率）差异自有其进化论依据。特别是，他们中的许多人认为，黑人作为一个种族群体逊于白人，因为前者往往天生智力较差。

尽管种族科学一再遭学界扒皮，但近些年又有卷土重来之势。如今，热心推动种族科学的人大多是“极右派”明星，他们喜欢利用伪科学从学术角度为民族主义政治站台。如果你认为穷人之所以贫穷是因为他们天生不聪明，那就很容易得出这样的结论：平权法案或外国援助等自由主义救济手段注定徒劳无益。

最近有许多例子表明，右翼人士为种族科学击鼓助阵。例如，2016年7月，时任布莱特巴特新闻网老板、后来成为特朗普麾下首席战略家的史蒂夫·班农（Steve Bannon）在一篇文章中隐晦地提到，一些被警察枪杀的黑人或许是罪有应得。“毕竟，在这个世界上，有些人天生就具有侵略性和暴力倾向，”班农写道，此话令人不禁联想到科学种族主义最臭名昭著的论点之一：黑色人种在遗传学上较其他人种更具暴力倾向。

在种族科学复兴的背后推手当中，有一位在不久前还是个知名的主流公众人物。2014年，前《纽约时报》科学记者尼古拉斯·韦德（Nicholas Wade）写了一本关于种族科学的书，堪称过去20年内最大的毒草。此书名为《令人烦恼的遗产》（A Troublesome Inheritance），韦德在其中重复了三条种族科学的陈词滥调：一、“种族”这个概念，对应着不同人类群体间深刻的生物学差异；二、不同种族人类大脑的进化方式有所不同；三、这一点在不同种族的平均智商差异中得到证实。

韦德的书问世后掀起了轩然大波。139位世界顶级的人口遗传学家和进化理论家在《纽约时报》上发表一封联署信，指责韦德篡改滥用了他们的研究成果。一些学者对此提出了细节更为详尽的批评。芝加哥大学遗传学家杰里·科因（Jerry Coyne）将韦德的理论称作“最糟糕的科学”。然而，一些右翼人士接纳了韦德的观点（这可能并不令人吃惊），将他塑造成一个诚实知识分子的典范，并且声称，令他噤口的并非学界大腕的反对，而是“政治正确”的原则。

“对我的书的攻击纯粹是政治性的，”韦德告诉斯蒂芬·莫利纽克斯（Stefan Molyneux），后者是极右翼新科学种族主义最有名的推动者之一。上述言论发表于特朗普当选后的一个月，韦德在莫利纽克斯的YouTube视频栏目中接受采访，这档视频的观看人数以千万计。韦德继续说：“这些攻击没有任何科学依据，它显示了这种群体信仰极尽荒谬的一面。”

莫利纽克斯近期访谈的另一位嘉宾是政治学家查尔斯·穆雷（Charles Murray），他是《钟形曲线》（The Bell Curve）的作者之一。书中认为，穷人、特别是贫穷的黑人，天生就不如白人和亚洲人聪明。此书于1994年首次出版时，成为《纽约时报》的畅销书，但在接下来的几年里，它被学术评论家们批得体无完肤。

身为大学校园抗议活动的经常性靶子，穆雷已经成为保守派的名义领袖。保守派想把进步人士描绘成没有思想的伪君子，指责其抛弃了构成自由社会根基的开放话语原则。这种逻辑促使一些主流文化人物将穆雷尊为科学辩论的偶像，或者至少借此显明他们自己胸怀博大，能够接纳“真相有时会让人感到不舒服”的可能性。去年四月，穆雷现身于非虚构作家萨姆·哈里斯（Sam Harris）的播客上。穆雷利用这个平台声称，攻击他的自由派学术评论家们“撒谎时没有任何明显的负罪阴影，因为我猜想，在他们自己的心目中，他们自认为是在做上帝的工作。”（这期播客节目题为“禁忌知识”。）

在历史上，种族科学不仅塑造了政治话语，也塑造了公共政策。《钟形曲线》出版后的第二年，正值共和党把持的美国国会削减穷人福利的准备阶段，穆雷在参议院福利改革委员会作了专家证词。最近，帮助推动共和党最新的富人减税政策的国会议员保罗·瑞安（Paul Ryan）又声称穆雷是贫困问题专家。

现在，随着种族科学重新回归主流话语，其影响业已通过诸如班农这样的人物渗透到美国政府的上层。英国也未幸免于这种复兴:《伦敦学生报》（London Student）最近披露，一个关于情报和遗传学的半秘密会议在伦敦大学学院举行了三年，而该校并不知情。与会者中包括来自阿尔斯特大学（Ulster University）的88岁的进化心理学家理查德·林恩（Richard Lynn），他自称是一个“科学种族主义者”。

科学种族主义没有消失的原因之一是，公众对种族主义的听信度高于科学。这为像穆雷和韦德这样的人留下了一个机会，与他们的媒体支持者一起，把自己塑造成理性调查的温良捍卫者。我们一直以来全力攻击他们明显的偏颇立场，以致于忽略了讨论科学问题。那么，接下来我们就需要阐明一个问题：种族科学家们究竟错在哪里？

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种族和智力一样，是个出了名的模糊概念。个体往往与其他种族的成员共享更多的基因，与本种族成员的基因相似性反而较低。事实上，许多学者认为，种族是一种社会结构——但也不否认有一些群体（科学术语中的“人口群体”）拥有大量共同的基因遗传。因此，种族科学在科学上的基本出发点并不牢靠。

所谓的种族科学，至少和奴隶制和殖民主义一样古老。直到1945年，在许多西方国家它还被视作一种传统智慧。尽管在纳粹大屠杀之后，种族科学被新一代的学者和人文主义者所拒绝，但是在20世纪70年代，它又沉渣泛起。从那时起，它就经常重新回到主流话语中。

种族科学的捍卫者声称，他们只是简单地描述事实本身，而事实并不总是令人舒服。

1977年，在南非种族隔离制度下，我在国立高中读最后一年，当地大学的社会学讲师向我们发表演讲，然后接受问答。他被问到黑人是否和白人一样聪明。他否认了这点，表示智商测试证明白人更聪明。他指的是美国心理学家阿瑟·詹森（Arthur Jensen）在1969年发表的一篇论文。那篇文章声称，人类智商80%取决于基因，而不是环境，黑人和白人的智商差异基本上是由基因决定的。

在种族隔离的南非，为了支持白人至上的统治制度，发明了这样的观念：每个种族都有自己的特征、个性和智力潜能。在美国，种族和智商的话题也同样被政治化，詹森的论文被用来反对福利计划，例如旨在帮助儿童摆脱贫困的“有利开端方案”（Head Start programme）。但这篇论文发表后很快遭到强力反驳，43年后，纽约时报将此称为“一场国际性的舆论风暴”。尤其是在美国大学校园里，学者们发表的驳斥文章多达数十篇，学生们还烧毁了杰森的雕像。

最近，关于种族和智商的观点的复兴始于一个看似无害的科学观察。2005年，世界上最著名的进化心理学家之一史蒂芬·平克（Steven Pinker）在某犹太研究机构发表演讲，提出“德系犹太人天生特别聪明”；次年，他又在美国自由主义杂志《新共和》（The New Republic）上发表长文，重申了这一观点。长期以来，这种说法一直是种族科学佩戴的一张微笑假面：如果说犹太人天生更聪明，按此逻辑，其他人自然就不那么聪明了。

平克的文章背景是2005年发表的一篇论文，题为“德系犹太人智慧的自然历史”，由三位人类学家在犹他大学共同撰写。在这篇论文中，作者认为德系犹太人的高智商分数表明他们比其他任何人（包括其他犹太人群体）更聪明。

这种进化的发展理论据信起源于公元800年到1650年之间。当时主要生活在欧洲的德系犹太人受反犹主义的限制，只能从事货币借贷生意，因为在基督徒看来，这是一种等而下之的行当。该论文认为，这种智商上的快速的进化是可能的，部分原因在于，犹太人不和外族通婚，意味着“非常低的内向基因流动”。这也是德系犹太人中家族黑蒙性痴呆和高雪氏症等基因病的发病率畸高的原因之一。研究人员声称这些疾病是指向高智力的自然选择的副产品；据说那些携带上述基因变异或等位基因的人比其他人更聪明。

平克在其发表于《新共和》上的文章中沿用了这一逻辑，又在其他地方称道那篇关于德系犹太人的论文“论证充分到位”。他接着谴责那些怀疑讨论种族间遗传差异是否具有科学价值的人，并声称“个性特征是可测量的，可在一个群体中遗传，一般而言在不同群体之间略有差异”。

在随后的几年里，尼古拉斯·韦德、查尔斯·穆雷、理查德·林恩，以及名望日增的加拿大心理学家乔丹·彼得森（Jordan Peterson）等一批人积极参与到关于犹太人智力的学术讨论当中，以此作为重磅材料，用以宣扬他们的观点，即不同人群的智能遗传有所不同。这个团体的另一个成员是记者安德鲁·沙利文（Andrew Sullivan），他曾在1994年为《钟形曲线》极力摇旗呐喊，在他当时任编辑的《新共和》杂志上专门撰文推介此书。2011年，他再次加入辩论，以自己的热门博客“The Dish”为平台，宣扬不同的人口群体在智能潜力上天生不同。

沙利文指出，德系犹太人和西班牙系犹太人之间的差异在数据中是“惊人的”。这是种族科学修辞学的一个典型例子，即宣称尊重数据，而不是政治立场。极右派甚至用另一个名字重新定义了种族科学，称之为“人类生物多样性”，听起来像是直接从大学课程目录中摘录出来的一样。

在种族科学的语汇中，有一个共同的主题，即反对它的人关于人类平等的本质的追寻不过是一厢情愿的臆想。最近，彼得森在一期YouTube访谈中告诉莫利纽克斯：“关于智商方面的研究文献揭示，没有人愿意陷入这种情形。”就连著名社会科学家乔纳森·海德特（Jonathan Haidt）也批评自由主义者是“智商否定者”，他们基于一种误导性的信念，认定社会结果完全依赖于后天培养，是可变的，因而拒不接受不同人群因遗传造成智商差异的真相。

种族科学的捍卫者声称，他们只是简单地描述事实本身，而事实并不总是令人舒服。沙利文在2013年写道：“我们仍然是同一物种，正如贵宾犬和小猎犬是同一物种；但是，一般来说，贵宾犬比小猎犬更聪明，而小猎犬的嗅觉则比前者好得多。”

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今天重现于公众讨论中的种族“科学”——无论体现为贬抑黑人的彻头彻尾的种族主义学说，还是所谓德系犹太人拥有更高智力水平的所谓友好主张——通常至少包含以下三种说法中的一种，而无论哪一种都没有科学事实依据。

第一种说法是，远在45000年前，当欧洲人的祖先克鲁马努人来到欧洲大陆时，他们面对的自然条件要比在非洲严峻得多。更严峻的环境挑战导致了高智商的发展。理查德·林恩在2006年写道，面对北方的寒冷气候，“智能较差的个体和部落渐渐绝迹，而更聪明的个体和部落则得以存活下来。”

这里姑且不提人类历史上最早出现农业、城镇和字母的美索不达米亚地区并不以寒冷而闻名，单说一点：有充分的科学证据表明，史前撒哈拉以南部非洲即已存在现代水平的智慧。过去15年间，南非印度洋沿岸的洞穴考古发现表明，在7~10万年前，一批生理学意义上的现代人将赭石与骨髓脂肪和木炭仔细混合在一起制成颜料，制作珠子装饰自己，又制作鱼钩、箭头和其他复杂工具，在有的步骤中需要把它们加热到315摄氏度（600华氏度）。相关研究人员，如南非考古学家克里斯托弗·亨希尔伍德（Christopher Henshilwood）指出，这些人都是聪明的、有创造力的人，就像我们一样。正如他所说：“我们正在把现代人类拥有象征性思维能力的起点向后推——一直推到很久很久以前。”

种族科学的第二个基本论点是：人类的身体不断进化，至少直到最近为止，不同的人群进化出不同的肤色，在某些疾病的患病可能性，以及乳糖耐受性等方面均有差异。那么，凭什么认为人类的大脑就不能持续进化呢？

这里的问题在于，种族科学家们没有遵循同类比较的原则。上述的身体变化大部分涉及单个基因突变，它们可以在相对较短的进化期间内传播到整个种群。相比之下，人的智力——甚至智商评估时所测度的特定智力领域——则涉及到一个或许由数千个基因组成的网络，这方面发生任何可察觉的进化，可能至少需要10万年的时间。

“很难指出哪怕一个基因与年轻健康成年人的正常智力切实相关。”智力并不会被整齐地包装在任何一条DNA链上并贴上标签。

考虑到如此之多的基因在大脑的不同部分发挥作用，以某种方式促进智力的发展，因此，至少在过去的10万年里，认知进步的证据很少，也就不足为奇了。克鲁马努人研究领域公认的顶级专家之一、美国古人类学家伊恩·塔特萨尔（Ian Tattersall）指出，早在人类离开非洲前往亚洲和欧洲之前，他们已经在脑力方面达到了进化的顶点。他在2000年接受采访时表示：“我们没有适当条件在物种层面展开任何有意义的生物学进化。”

事实上，说到不同群体的潜在智力差异，人类基因组的一个显著特点就是：它的遗传变异非常有限。1987年进行的一项DNA研究表明，今天所有活着的人类都有一个共同的非洲祖先：“线粒体夏娃”，生活在大约20万年前。由于这种在进化论语境中相对晚近的共同祖先的存在，人类群体拥有的共享基因比例较其他哺乳动物更高。例如，生活在非洲中部的黑猩猩的单一亚种，其遗传变异性比整个人类群体要大得多。

迄今为止，没有人成功地分离出任何“决定”智力的基因，指向该方向的所有研究论断都在同侪审查中化为尘土。正如爱丁堡大学认知老化专家伊恩·德瑞教授（Prof Ian Deary）所云：“很难指出哪怕一个基因与年轻健康成年人的正常智力切实相关。”智力并不会被整齐地包装在任何一条DNA链上并贴上标签。

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最后，种族科学决定性地植根于第三种说法之上：不同群体的智商平均值有遗传基础。如果这种说法被驳倒，那么整座大厦——从德系犹太人智力优越论到所谓黑人贫困的必然性——就会随之崩塌。

在我们能够正确评估这些说法之前，有必要回顾一下智商测试的历史。公众普遍认为，智商测试提供了一种测量恒定智力的方法，但是当我们更深入地观察，就会发现一幅完全不同的画面。智商测试诞生于1904年，它的发明人、那位谦虚的法国人阿尔弗雷德·比内（Alfred Binet）深知人类智力太复杂，不能用一个数字来表示。他着重指出，“智力……不能用测量线性表面的那套方法来衡量，”并补充道，过分强调智商“会造成形形色色的错觉”。

但是比内的智商测试法被美国人所接受，他们认为智商是与生俱来的，并运用这套方法来指导移民政策、种族隔离主义政策和优生政策。早期的智商测试包含了大量的文化问题。（比如，一战期间美国士兵智商测试中有一道题：“卡菲尔人有几条腿？2，4，6，8?”）随着时间的推移，测试内容逐渐不那么变态，并已证明在测量特定智力倾向方面是有用的。但我们并不能从中得知，智商得分的主要影响因素究竟是基因还是环境。要想弄清这点，需要更多的信息。

检验这个假说的方法之一，就是看看你能否通过学习提高智商。如果答案是肯定的，就表明纯属环境因素的教育水平会影响智商测试得分。众所周知，经过有针对性的智商测试练习，测试得分就会上升，但是其他形式的学习也会有所帮助。2008年，瑞士研究人员招募了70名学生，其中一半学生练习基于记忆的电脑游戏。结果这35名学生的智商测试得分都有所提高，而另外35名在整整19周的试验中每天进行针对性练习的学生，分数提升幅度最大。

另一种用来证明智商取决于先天而非后天因素的方法，是在同卵双胞胎出生时加以鉴别，然后安排他们在迥然不同的环境中长大。但这种实例并不常见，一些最具影响力的研究一直令人怀疑——比如20世纪英国心理学家西里尔·伯特（Cyril Burt）的研究，他声称已经证明了智商是与生俱来的。（伯特死后，人们发现他伪造了很大一部分数据。）

1979年，来自明尼阿波利斯的心理学家托马斯·布沙尔（Thomas Bouchard）发起了一项真正的双胞胎研究，尽管该研究的资助方是公然持种族主义立场的先锋基金（Pioneer Funds），但他的研究结果令人颇感兴趣。他研究了同卵双胞胎，他们有相同的基因，但是在出生之时就被分开了。由此可以看出环境和生物学因素在同卵双胞胎各自的发展过程中的不同贡献。他的理念是，如果这对双胞胎在不同环境中长大，但是出现了相同的特征，那就说明基因在其中起到主要作用。

问题在于，该研究中的大多数同卵双胞胎被收养到同一类型的中产阶级家庭。因此，他们最终发展出相似的智商水平也就不足为奇了。在极少数情况下，双胞胎被收养到不同社会阶层和不同教育水平的家庭当中，结果智商差异很大，其中一对双胞胎智商相差20分，另一对双胞胎智商相差29分，套用某些智商分类术语来讲，这相当于“迟钝”和“高智商”之间的差异。换句话说，在环境差异很大的情况下，后天教育对智商的影响似乎比先天禀赋要大得多。

然而，百年以来，人类基因并未发生改变。在这段时间里，人们更多地接触到抽象逻辑，而这恰恰是智商测试所测量的那一小块智力领域。

但是，当你的目光从个体转移到整个群体时会发生什么呢？先天因素是否仍对智商平均值有所影响？在过去半个世纪里，智商研究领域首屈一指的人物或许非新西兰人吉姆·弗林（Jim Flynn）莫属。智商测试是一种校准测试，在任何特定时间全体测试对象的智商均值都是100。在20世纪90年代，弗林发现，如果要维持这个平均值，每一代智商测试都必须更具挑战性。他发现，按照现行标准衡量，一百年前人们的平均智商为70分左右。

然而，百年以来，人类基因并未发生改变。但弗林指出，在这段时间里，人们更多地接触到抽象逻辑，而这恰恰是智商测试所测量的那一小块智力领域。有些人群比其他人更多接触到抽象的事物，这就是他们的平均智商得分不同的原因所在。弗林据此得出结论，不同种群之间的智商均值不同，完全取决于环境因素的影响。

在一些人群中观察到的平均智商分数的变化，进一步证实了以上结论。提升速度最快的是肯尼亚儿童，一项研究显示，在1984年至1998年的14年里，肯尼亚儿童的平均智商提升了26.3分。究其原因，与基因完全无关。相反，研究人员发现，在半代人的时间里，肯尼亚儿童的营养状况、健康状况和父母识字率均有所提高。

那么，德系犹太人的情形又当如何解释？自从2005年犹他大学的那篇论文发表以来，其他科学家的DNA研究表明，德系犹太人的遗传孤立程度远低于该论文描述的状况。针对“德系犹太人群的高发遗传病源于快速的自然选择”这种观点，进一步的研究表明，这些疾病是由一个随机突变引起的。而且，没有证据表明携带此类致病基因变体者的智力水平比其他人更高或者更低。

但是在智商测试方面，这篇论文却实实在在地遇到了难以逾越的绊脚石。二十世纪头二十年间进行的多次智商测试屡屡表明，德系犹太裔美国人的得分低于平均水平。例如，第一次世界大战期间对美国士兵进行的智商测试发现，北欧人的得分大大高于犹太人。普林斯顿大学教授卡尔·布里格姆（Carl Brigham）对考试数据进行了分析，他写道：“我们的数据……更倾向于反驳普遍认为犹太人非常聪明的观点。”然而，及至第二次世界大战期间，犹太人的智商测试分数却高于平均水平。

针对以色列两代米兹拉希犹太儿童的研究结果也可以看出类似的模式：老一代的智商为92.8，年轻一代是101.3。这种情况不仅仅发生在犹太人身上。在1948年和1990年，美籍华人的平均智商分别为97分和108.6分。1972年到2002年间，非裔美国人和美国白人之间的智商差距缩小了5.5个百分点。

没有人可以合理地宣称，在一两代人的时间里，犹太人、华裔美国人或者非裔美国人的基因发生了变化。纽约大学的人类遗传学项目负责人哈里·奥斯特雷（Harry Ostrer）在读过犹他大学的那篇论文之后，对史蒂芬·平克的观点表示异议：“从科学角度而言它很糟糕，不是因为其论点非常冒犯人，而是因为它是糟糕的遗传学研究和糟糕的流行病学研究。”

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十年前，克雷格·文特尔（Craig Venter）已经奠定了我们对真实的科学的认知。这位曾经凭借一己之力解码人类基因组的美国生物学家，针对“种族与智力之间存在关联”的主张，公开宣称：“在科学事实或人类遗传密码中，没有任何依据能证明肤色可以预测智力。”

然而，种族科学仍不放弃支持右翼的臆想。今天的右翼活动家们从既往争论中汲取了一些重要的经验教训。特别是，他们利用YouTube平台，攻击左翼自由派媒体和学术机构，指责它们不愿意正视“事实”，随后，他们将种族科学用作一种政治手段，推进他们小政府、反福利、反外援的纲领。

时至今日，这些政治目标变得越发清晰可辨。在对尼古拉斯·韦德的访谈过程中，斯蒂芬·莫利纽克斯指出，不同的社会结果乃是不同种族间的先天智商差异造成的——如他所云，结果就是高智商的德系犹太人和低智商的黑人。韦德对此表示赞同，他说“在影响黑人社会结果方面，“偏见所起的作用很小，而且还在不断减少”。紧接着，他便开始谴责对“非洲国家的援助是一种浪费”。

与此类似，萨姆·哈里斯在播客里采访查尔斯·穆雷时，指出了一个令人不安的事实，即《钟形曲线》受到白人至上主义者的喜爱，继而询问探讨种族智力差异的目的何在？穆雷立即不失时机地表示：它可用于抵制某些政策，比如，基于“无论男女、无论种族，人人平等”的理念而制定的教育和就业平权法案。

种族科学不会很快消失。其主张只能靠着科学和教育，缓慢然而刻意地予以消除。而且，这些主张必须被消除——不仅因为它们会造成可怕的人道主义灾难，更因为它们确实是错的。右翼人士声称，这些观念在政治上令人不适，因而可能受到审查制度或污名化的威胁。但问题的根本不在于此。归根结底，种族科学是糟糕的科学。或者说，它根本不是科学。

翻译：武权

校对：Lynda

编辑：EON

原文：https://www.theguardian.com/news/2018/mar/02/the-unwelcome-revival-of-race-science

首先，让我告诉你我有多么聪明。非常聪明。我的五年级老师说我在数学方面很有天赋，回想一下，我不得不承认她说的没错。我能够正确理解形而上学作为蕴相殊唯名论（trope nominalism）的特质，我能告诉你时间是存在的、可是不能被写入一个基本方程式。我也懂得生存之道。别人讲的大部分事情都只有一部分是真的，我能看得出来。

一篇在2017年发表于《自然·遗传学》杂志的文章指出，科学家们在分析成千上万的基因组后，将52个基因与人类智力联系起来，尽管每条只能单独对智力做出一个百分点都不到的贡献。作为这项研究的资深作家，阿姆斯特丹自由大学及其医学院的统计遗传学家丹妮尔·帕苏马（Danielle Posthuma）向《纽约时报》表示，科学家们离真正通过基因预测智力“还有很长的路要走”。就算我们能够做到这一点，也不难想象这会对社会带来怎样令人不安的影响：学生会在申请大学时附上基因组测序结果；老板会在雇佣职员前调查他们的基因；体外受精诊所会承诺利用例如基因组编辑系统CRISPR-Cas9的高端新技术提升胎儿智力。

一些人已经向这个新世界蓄势待发了。曼彻斯特大学的约翰·哈里斯（John Harris）和牛津大学的朱利安·斯沃勒斯古（Julian Savulescu）等部分哲学家认为，我们有控制自己子孙后代遗传密码的义务，这一概念被斯沃勒斯古称作“生育善行”（procreative beneficence）。这一领域将“父母疏忽”这一术语延伸至“基因疏忽”，暗指如果我们在有能力的情况下不使用基因工程或认知强化来提升孩子的能力，便相当于在虐待他们。而另一些学者，例如在新墨西哥大学教授美洲研究的大卫·克瑞亚（David Correia），则预想出了反乌托邦式的后果，即富人运用基因工程直接将社会阶级的力量转移到能永久保存的基因之中。

这一类的顾虑是长期存在的，当科学家们发明出重组DNA技术时，公众就已经开始对改变智力遗传有所警惕了。早在19世纪70年代，诺贝尔奖得主大卫·巴尔的摩（David Baltimore）怀疑，他的开拓性研究是否可能表明“人与人之间的不同在于基因差异，而并非环境差异”。

事实证明，基因的确对智力有所贡献，但是（这种贡献）非常宽泛，且其影响十分微弱。基因以极为复杂的方式交互作用，创造出几乎不可能被逆向工程的神经系统。事实上，想要理解基因如何交互作用，并创造出最佳神经网络的计算科学家们，遭遇了“推销员问题”（travelling salesperson problem）中的硬性限制。引用理论生物学家斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman）在其著作《秩序的起源》（1993）中所述，“假设从N个城市中的任一出发，用最短的总距离行至每个城市，并最终回到起始点。这一解释起来再简单不过的问题，解答起来却是出奇的困难”。在早期，进化锁定了一些可行的模型，经过数千年后设计出精炼的方案，然而在现有条件下创造最优生物网络时，计算机只能用启发法。蛋白质和细胞在更高的维度中交互作用，这就更加复杂了。重要的是，基因研究并不是为了诊断、治疗或消除精神疾病，也不是为了解释能够导致智力的复杂交互。我们在短时间内并不会制造任何“超级人类”。

事实上，一切复杂性对于一个物种的进化都会起到阻碍作用。在《秩序的起源》中，考夫曼介绍了“复杂性灾难”这一概念，即在一些复杂的生物体中，当进化已经被最优化时，基因在多种方面相互连通，导致自然选择在加强生物个体适应度中的角色被弱化。简而言之，就是一个物种演化到了一种无法轻易进化或被改善的程度。

如果说复杂性是一个陷阱，那么认为某些基因优于其他基因这一想法也是。在19世纪60年代，理查德·列万廷（Richard Lewontin）和约翰·胡必（John Hubby）运用新技术凝胶电泳法来分离独特的蛋白质变异。他们发现，不同版本的基因产物，即等位基因，以令人始料未及的程度分化。1966年，列万廷和胡必提出了一个名为“平衡选择”的法则，解释基因的次优变异之所以能够存在，是因为他们对多样性做出了贡献。人类基因组并行运作。常染色体上的每一个基因都有至少两个拷贝，而拥有一个基因的不同拷贝（对一个生物体）很有用，尤其对于免疫系统多样性来说，或是当物种进化想在任何细胞功能中做一些有风险的尝试，但同时想要保留一份已经经过检验并被证明可靠的版本的基因时。另一些时候，一个可能具有风险的基因变异会被捎带在一个有益的基因变异上。如果这对人类智力有着某种暗示，那就是基因能够互相欺骗互相利用的寄生特性；基因通过剥削同伴基因而获得的自身的功能性，并不比其他基因高级很多。

重要的是，我们早就明白，3万种基因无法决定大脑中100万亿突触连接的组织架构，这一点指明了有关智力无法辩驳的现实，在一定程度上，智力冲破重重逆境和迫于开发大脑的压力，才被锻造而成。进化是用风险换取优势的一场交易，而这正是我相信我们总是会携带可能带来自闭症、强迫症、抑郁症和精神分裂症风险的基因变异的原因；这也是我相信新自由主义认为科技终能解决大多精神健康问题这一观点几乎必定错误的原因。在进化过程中，没有优质基因的存在，唯一存在的只有那些运用风险进行交易的基因，以及在特定环境下和指定任务中发挥更优的基因。

我希望我能相信自己的基因就包含着写作能力，但是小说仅存在了几百年，时间之短还不足以让生物进化选择出小说家们。事实是，写作需要付出辛苦和努力，作家甚至可能展现出一些在其他方面令他们处于劣势的心理特质——比如神经质人格，或不间断而苛刻的自我反省。我们都理解并在一定程度上拥有这些特性。生物进化教给了我们一个残酷的现实——自然竞争在竞争者的相对适应度差距最小时最为激烈。鉴于这一点，我们得以明白，近几十年间出现的贫富差距问题，并不是生物差距之巨大的一种验证，而是被我们想要对优越感和控制欲的需求加以证明的错觉而推动的。

相信我。我知道的。

翻译：Lacey；校对：Dora；编辑：EON

原文：Even if genes affect intelligence, we can’t engineer cleverness

我们能够比以往任何时候都更早地查出肿瘤，但我们真能预测肿瘤具有危险性吗？

2011年夏天，密歇根湖的湖水开始变得如水晶般清澈。一缕缕斜射下来的阳光照亮了湖床，就像是飞碟上射出的探照灯光；不久之后，水底古老的沉船也渐渐进入人们的视野。但纯净水体所带来的喜悦很快被恐慌所取代，毕竟湖泊就是湖泊，它不应该清澈得像游泳池一般。经过调查以后，生物学家们发现，本应生活在密歇根湖里的大量浮游生物群几乎消失殆尽，而他们只能推测，这些浮游生物可能是被某些贪婪的生物逐渐吞噬了。

最可能的元凶便是软体动物：斑马贻贝（Dreissena polymorpha）和它的近亲斑驴贻贝（Dreissena bugensis）。生物学家们认为这两种贻贝起源于乌克兰的河口盆地（尤其是第聂伯河处）。上世纪八十年代后期，来自里海和黑海的货运船将压舱水倾倒入北美五大湖，致使这些外来生物入侵了湖区。

起初，这些软体动物看似相对无害。但随后形势急转直下。到了上世纪九十年代中期，它们就开始像球状的肿瘤肿块似地成团挂在了船龙骨、汽轮机和螺旋桨上，侵蚀着码头和栈桥的同时，也堵塞了水管和卫生系统。大量的贻贝被冲到了湖岸边，数量多到在某些湖滨地区，你甚至可以行走在由贝壳构成的坚实沙洲上。最终，湖水的透明度开始增加，起初自然是风景如画，但随后水体就清澈得有些诡异起来。

到了2012年，在密歇根湖以南的部分湖区，斑马贻贝的密度已经达到了每平方米一万只。据估计，整个密歇根湖中斑马贻贝的数量为950万亿只，湖底已经被铺上了厚厚的贝壳地毯。2015年，斑马贻贝的密度达到了每平方米一万五千只——这些贻贝的重量加在一起，比湖泊中所有的鱼类加在一起还要重得多。贻贝泛滥造成了累计数十亿美元的损失。船舶需要净化，净水设备必须得拆开剥去贝类。整个湖泊水系到处可见触目惊心的警示标语（“切勿乱动贻贝！”），但哪怕这些入侵者斑驴贻贝最终达到了最大环境容纳量，仍旧在不断扩散。

是什么让这些贻贝变成了如此穷凶极恶的入侵者？诚然，它们的一些侵略行为是由生物学特性决定的。斑马纹贻贝属于冠军级的育种生物，每只贻贝每年会产下超过一百万枚卵。然而在乌克兰的内湾和三角洲地区，这些贻贝的密度甚至达不到在北美五大湖区峰值密度的五分之一。在那里，它们极少侵入三十米以下的水域，不会成团黏在船上，不会堵住船运设备，也不会形成大量钙化肿块。总而言之，它们是相对温良的物种，而它们的生长可能受着水质、天然捕食者和病原体、河流流域的深度或者某些我们尚未知晓的因素的限制。

一种环境中的入侵者在另一种环境下则是温顺良民。但温和只是一定条件下的温和，条件发生变化时，它们就会席卷全球。

解决贻贝入侵难题需要从两方面着手。贻贝的入侵一方面与其固有的生物学特征相关，包括基因、形态、营养偏好、繁殖习惯等。另一方面涉及它们的生物学特征与环境之间的相互作用。某种生物的“侵略性”永远是一个相对概念，这是生态学本科生都能理解的基本观念。亚洲鲤鱼是肆虐美国水域的另一种强大入侵生物，但在亚洲的部分地区，它们的侵害性并不显得尤为突出。已经在英国人珍爱的后花园扎下根来的日本虎杖，在原产地日本也很难被归为杂草之列。一种环境中的入侵者在另一种环境下则是温顺良民。但温和只是一定条件下的温和，条件发生变化时，它们就会席卷全球。

去年六月的一个晚间，当我沿着芝加哥密歇根湖的岸边漫步时，我思索着贻贝、虎杖和癌症。当天，有数万人抵达芝加哥，赶来参加由美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology）举办的年会，这是全世界最著名的癌症大会。据我所知，这次会议的绝大部分议题，都将重点放在了癌细胞的固有特征以及靶向癌细胞的途径上。但这些属性可能只是我们对癌症认知的一部分。虽然我们想弄清楚与我们打交道的“软体动物”究竟是个什么玩意，但我们也必须知道它们生活在哪个“湖泊”中。

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肿瘤学会年会召开几个星期前，我在位于纽约168街的哥伦比亚大学医院中遇到了一位乳腺癌女性患者。这个名叫安娜·古泽洛（Anna Guzello）的患者是一位来自布鲁克林的超市收银员，几个月前她注意到自己左边乳房上出现了一个小肿块。（出于隐私，以上信息与实际情况有所出入。）随后乳房钼靶检查显现出模糊弥散样的聚集，活组织检查也证实肿瘤是恶性的。

鉴于肿块的大小和位置，简单的乳房肿瘤切除并不足够，古泽洛接受了全乳切除手术，并计划做手术重建。五月的一个下午，她拜访了哥伦比亚大学医院的乳腺肿瘤学家凯瑟琳·克鲁（Katherine Crew），讨论下一阶段的治疗。

克鲁的办公室设在医院的十楼，房间不大，呈四方形，家具很少。荧光台灯发出的光亮忽明忽暗，为了不分心，克鲁干脆把灯关掉了。古泽洛的头发盘了起来，紧紧地扎成了发髻，她身体前倾，紧皱着眉头看医生在一张纸上画图和做笔记。

“能看懂我写的东西吗？”克鲁问。“医嘱保存好，有问题的话随时可以回来问我。”她的语气很温柔，但说出的每个字眼仿佛都带着沉甸甸的重量。

古泽洛点了点头。她不自主地在桌上叩着指头，发出一阵咔哒咔哒的断音，这种焦虑的无意识动作似乎能让她镇定下来。

“首先是好消息，”克鲁说。“你身体里没有可见的恶性肿瘤。”

外科医生已经切除了肿瘤，连肿瘤周边很大块没有病变的组织也去除了。肿瘤转移的高发部位腋窝淋巴结也没有任何癌变的迹象。从肿瘤学的角度来看，古泽洛可以被归类为“无疾病征象（N.E.D）”了。

但这是一句靠不住的表述：“征象”代表着我们的认知状况，并非指疾病的状态。乳腺癌细胞可能已经逃逸，转移到了古泽洛的大脑、脊髓或骨骼中，在这些位置，我们无法通过扫描和检测来发现它们的存在。接受全乳切除且表现出“无疾病征象”的女性患者，有可能在移除原发性癌变肿块几个月、几年乃至几十年后，出现乳腺癌转移性复发。癌症患者通常会死于这类转移的癌症，而非原发性的肿瘤。（脑癌和血液类癌症属于例外，前者会通过占据整个大脑来杀死患者，而后者的癌细胞则具有与生俱来的转移性。）

“所以我们使用药物治疗来降低转移的可能性，也就是抑制癌细胞在乳腺之外的其他部位生长，”克鲁告诉古泽洛。她解释说，这些药物可分为三大类：杀灭细胞的化学疗法；专门针对癌细胞异常基因产物的靶向疗法，如赫赛汀；以及通常需要持续服用五至十年的雌性激素阻断药物。

古泽洛用手抚着头发，嘴唇紧绷。激素阻断药物没什么问题，让她踌躇的是杀灭细胞的化学疗法。

“如果没有出现转移，那我岂不是白白承担了风险，”她说。她又开始在桌子上敲起了指头。风险的确不小，包括脱发、腹泻和感染，以及小概率的双手永久性麻木，这会让她感觉像戴了双皮手套，但对寒冷却异常敏感。化疗流程意味着她每周都要前往医院的输液中心，接受几个小时的静脉输液，这样的日子需要持续将近半年时间。她家里还有个严重残疾的母亲需要人照顾，休假日也很少。有没有什么办法可以确认癌细胞出现转移的可能性？“这样我就可以更现实地来评价风险和益处了，”古泽洛说。

不管有没有用处，我们别无选择，只能过度治疗。

这个疑问已经在肿瘤学界回荡了几十年。我们并不太擅长预测某位患者的癌症是否会出现转移。癌症转移“更像是某种随机的侵犯行为，”在芝加哥的年会上，密歇根大学的乳腺肿瘤学家丹尼尔·海耶斯（Daniel Hayes）向我这样形容说，“由于不太确定乳腺癌患者是否会出现转移，因此我们倾向于都用上化学疗法，就好像所有患者都会出现潜在的转移。”只有少数接受了有毒化学治疗的病人能真正从中受益，但我们并不知道确切的比例。也就是说，不管有没有用处，我们别无选择，只能过度治疗。对于像古泽洛这样的女性患者而言，关键谜题不在于老生常谈的“为什么是我”，而在于“是否会是我”。

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癌症的转移取决于局部环境，这种想法的由来可谓是源远流长。早在1889年，一位名叫史蒂芬·佩吉特（Stephen Paget）的英国医生，就着手想弄清楚癌症的“原发性生长以及由原发性生长衍生而来的继发性生长”。由于出生在医学世家（他的父亲詹姆斯·佩吉特（James Paget）是现代病理学的奠基者之一，叔叔则是剑桥大学的医学教授），年轻的佩吉特很可能一直承受着祖传的医学智慧的重压。在那个时代，科学家们认为癌症就像一滴恶性的墨滴一样，会从原发性部位恶性扩散开来。信奉着这种“离心理论”（癌症具有从中心肿块向外扩散的侵染特性）的外科医生，提倡使用大范围外科切除来消除癌症。（该理论构成了威廉·霍尔斯特德（William Halsted）提出激进性乳房切除术的理论基础。）但是当收集了735位死于乳腺癌的女性患者的病例档案以后，佩吉特发现癌细胞的转移扩散呈现出一种奇特的模式。转移并不是离心式扩散，而是出现在毫无关联且相距甚远的部位上。扩散的模式也亦非随机：癌细胞对于特定的器官有着奇怪而强烈的偏好性。在三百多个转移病例中，佩吉特发现有两百四十一例是在肝脏上，十七例是在脾脏上，七十例是在肺上。这些器官之间横亘着大片空旷的“地带”，即未被转移癌细胞所侵染的解剖性区域。

为什么肝脏是癌细胞转移的高发地带，而在血液供应和体积方面与肝脏类似且位置邻近的脾脏，却似乎相对不那么容易受侵染？随着更深入研究，佩吉特发现，增殖的癌细胞甚至对同器官系统中的特定位置也有偏好。骨骼是乳腺癌转移的常见部位——但并非所有骨骼都同样易受侵染。“有谁见过手骨或脚骨受继发性癌症攻击？”他这样问道。佩吉特创造了“种子和土壤”的说法来描绘这种现象。种子是癌细胞；土壤代表癌细胞能够或难以兴旺发展的局部生态系统。佩吉特的研究集中在人体内部的癌细胞转移模式。某个器官对于癌细胞转移的易感性似乎取决于该器官的特性或位置，即局部的生态。然而，种子-土壤的模型逻辑最终却引出了事关全局生态的疑问：为什么有些人体内癌细胞容易转移，其他人却不会呢？

癌症就像是自导自演的演员，既是侵略者也是行动者。作为宿主的病人和他们的器官如同缄默的观众，它们既是受折磨的受害者，也是被动的旁观者。

癌转移是癌细胞与环境之间共同作用的病理关系结果，佩吉特解答上述问题的这一思路被搁置了一个多世纪之久。当然也有一些例外情况。上世纪七八十年代，癌转移领域的开创性研究者开创者以赛亚·费德勒（Isaiah J. Fidler）在美国国家癌症研究所工作时，就开始对组织和肿瘤之间的“对话”展开了研究。费德勒认为，肿瘤是由数以百万计细胞的异质混合物组成的，只有一小部分细胞具备脱离原发性肿瘤，与其他器官的“土壤”形成剥削同盟，并引发癌转移的能力。在同一时期，先供职于加州大学伯克利分校尔后又进入劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的米娜·比塞尔（Mina Bissell），也开始审视肿瘤形成（或没有形成）的微环境，她期望能找到不同器官中导致或阻止癌细胞生长的因素。她发现，环境至关重要。

但就整体而言，肿瘤学依然为简单的模型所主导。当我还是个波士顿大学的医学生时，在博伊尔斯顿街上一处冷嗖嗖的熟食店里，我曾经花了一晚上的时间，运用“培根、生菜、西红柿配犹太泡菜（B.L.T. with kosher pickle——每种癌症的首字母）”这种索然无味的助记方式，熟记了骨转移癌症（乳腺癌、肺癌、甲状腺癌、肾癌和前列腺癌）的列表，还在脑海中描绘出了癌症转移的形成过程。癌症通过血管“散播”开来，它“攻击”器官，开始在那里生根发芽并且茁壮成长。上世纪九十年代，当我在癌症病房轮转实习时，那里的医生们强化了我的这种想法。“这个肿瘤正在侵入大脑，”在医院的手术室里，我曾经听到一位外科医生对另外一位医生这样私语道。（但相比之下，谁会用 “感冒侵入身体”这样的字眼来呢？）主语、动词和宾语都齐了：癌症就像是自导自演的演员，既是侵略者也是行动者。作为宿主的病人和他们的器官如同缄默的观众，它们既是受折磨的受害者，也是被动的旁观者。

这种语言描述近乎体现了某种本体论承诺。即便研究范式发生了转移，这种感觉仍然存在。“癌症究其核心来说是一种遗传疾病，”麻省理工学院的癌症生物学家罗伯特·温伯格（Robert Weinberg）这样认为。因此，这数十年来，生物学家们一直在努力寻找导致某些癌细胞出现异常增殖、代谢、再生或行为的基因突变。上世纪八十年代末，以温伯格为代表的许多癌症生物学家都投身于癌转移基因（即所谓的met基因）的寻找中。比如说，乳腺癌细胞有没有可能产生某种突变，使自己离开乳腺，移植到大脑中去？

尽管经过了数十年的漫长研究，met基因却依然无迹可寻。“我们找了又找，但一无所获，”温伯格告诉我说。研究者们偶尔能在那些不同于原发性肿瘤的癌转移灶中检测到突变，但它们并不是癌转移的单一驱动因素。上世纪九十年代后期，癌症遗传学家又开始尝试另一种方法。癌细胞中的突变不会孤立发挥作用；它们可以打开或关闭几十乃至数百个其他基因。这些激活和抑制的模式会导致巨大的差异——就像键盘乐器看起来都差不多，但敲击时会发出截然不同的声音。（毛毛虫拥有和它变成的蝴蝶相同的基因组，就像你的肝细胞也拥有和脑细胞一样的基因组。）于是，研究人员从寻找单一突变，开始转变为寻找基因调控的模式，即所谓的基因表达标记。这些模式现在被用于开发预测试验，预测试验完成后就可以快速进入临床试验。

对于某些变异型乳腺癌，这种检测已经派上了用场。广泛应用的基因表达检测技术，如MammaPrint和Oncotype DX，都能帮助医生鉴定出那些转移扩散风险较低且可以安全省去化疗疗程的特定病人。“在某些乳腺癌亚型中，我们已经能够让大约三分之一的患者免于过度化疗，”丹尼尔·海耶斯说。

海耶斯也对于那些基因检测技术充满了感激，这些技术可以帮助患者确认他们是否能够受益于赫赛汀等靶向疗法（此类患者的乳腺癌细胞会表达高水平的生长因子受体蛋白HER2），或是受益于抗雌激素药物（此类患者的癌细胞带有雌激素受体）。尽管我们在利用遗传标记作为指导来靶向肿瘤细胞方面取得了进步，但对癌症是否会出现转移的预测依然进展缓慢。“是否会是我”这样的疑问依然困扰着整个肿瘤学界。肿瘤学家哈罗德·博斯坦（Harold Burstein）认为，化学疗法的“不确定性盒子”还是关得紧紧的。

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2001年，纪念斯隆-凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）的癌症生物学家琼·马萨盖（Joan Massagué）无意中看到了一篇论文，这篇文章彻底改变了他对于癌症转移的思考。马萨盖有着灰白色的头发，习惯穿带敞领的系扣衬衫，这位来自于西班牙巴塞罗那的学者看起来就像是个刚结束大使馆工作的外交官。他花了几年时间研究细胞生物学，并且阐明了导致乳腺癌细胞迁移到骨骼而不是大脑的基因调控机制。之后，他发现了一项关键性的证据，它被埋藏在一本晦涩的杂志中，且早在将近三十年前就已经发表了。论文中这样写到，来自美国国立卫生研究院的研究人员将乳腺癌细胞雌性大鼠的卵巢蒂中。待细胞长成了一个豆大的肿瘤以后，研究者们在为肿瘤输送血液的大鼠静脉中插管，每隔几小时就从静脉中取血，用以计算从肿瘤上脱落的癌细胞的数量。

实验的结果让研究者感到迷惑。他们发现，肿瘤向每毫升血液中释放出了两万个癌细胞——差不多相当于每二十四小时每克肿瘤脱落了三百万个细胞。在一天时间内，肿瘤的重量将近减少了十分之一。后来，研究人员又运用了更为精密的方法和更加“自然”形成的动物肿瘤，进行了更深入的研究，最后证实肿瘤会持续不断地向外释放细胞。（虽然局部人类肿瘤的细胞释放速率较难测定，但相关研究成果足以证实这种现象是普遍的。）

恶性肿瘤不止是简单地关乎到细胞扩散，它也与驻留以及驻留之后的旺盛生长有关。

“我们觉得癌转移是一个 “去向”的问题，”马萨盖告诉我说。“癌细胞到达骨骼。癌细胞到达大脑。”在说出每个动词时，他都会用手指头对着空气指点几下，他的脸孔因为激动而泛红。“是的，是的，去向非常重要，因为我们需要了解是什么原因导致细胞从肿瘤上脱落，进入血液和淋巴结。但如果人类的原发性肿瘤持续脱落细胞，而且每个细胞都足以形成可见的转移瘤，那么所有患者的体内都应该会遍布无数的可见转移灶。”如果这样的话，安娜·古泽洛的乳腺肿瘤就应该从大脑、骨骼和肝脏中冒出来。那为什么她身体的其他部位并没有出现可见的病症呢？真正的难点不在于为什么转移只会出现在某些癌症患者身上，而在于为什么转移不是出现在所有患者身上。

“我能解释癌转移并非常见现象的唯一方法，”马萨盖说，“就是设想体内存在一股巨大的导致细胞死亡或细胞休眠的力量，肯定是它限制了癌症的转移。肿瘤脱落的细胞不是被杀死，就是停止分裂，进入不活跃状态。当进入血液循环时，肿瘤细胞几乎是立即死亡，而且是大量死亡的。只有少数细胞能抵达目的器官，譬如大脑或骨骼。”一旦抵达目的地，它们又会面临着新的问题：如何在不熟悉且有可能危机四伏的环境中生存下来。马萨盖推测，这样的少数幸存者肯定处于一种休眠状态。“临床可见（即我们能够利用CAT扫描或核磁共振成像检测出来）的癌转移，肯定都是在休眠细胞被重新激活并开始分裂之后才会出现的，”他说。恶性肿瘤不止是简单地关乎到细胞扩散，它也与驻留以及驻留之后的旺盛生长有关。

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2012年春季，正当马萨盖和其他研究者正在努力寻找休眠细胞时，来自达特茅斯大学的流行病学家吉尔伯特·韦尔奇（Gilbert Welch）则在关注另一个问题：早期检测的效果并不尽如人意。早期检测项目是为了发现和解决那些注定会发生转移的癌症，但针对特定癌症的大量筛查并没有给死亡率数据带来显著的改变效果。韦尔奇本人既是训练有素的统计学家，同时也是一位医生，当说到数字和公式时，他的声音会陡然变高，就好像是一位兼职数学老师的电视布道者。为了解释上述问题的最极端形式，韦尔奇告诉了我一则与流行病无关的故事。大约十五年前，韩国的医生们开始积极展开甲状腺癌筛查。首尔的基层护理机构都配备了小型超声波装置，医生们也接受了如何辨识疾病最早期症状的重新培训。一旦发现了一个形态可疑的结节，医生就会做活组织检查。如果病理报告为阳性，患者的甲状腺就必须得手术切除。

官方公布的甲状腺癌——尤其是被称为乳突状甲状腺癌的亚型癌症——的发病率在全国范围内开始飙升。到2014年，甲状腺癌的发病率变成了1993年的十五倍，成为韩国最常被诊断出来的癌症。用一位研究者的话来说，这简直就像被一场“甲状腺癌海啸”突然袭击了。治疗花了数十亿韩元；成千上万人的甲状腺被手术切除。然而，甲状腺癌所导致的死亡率却没有因此而改变。

究竟发生了什么？这并不属于医疗过失：在显微镜下观察时，有问题的结节满足甲状腺癌的诊断标准。但病理学家们的发现与病理学的关联并不大——这些甲状腺癌基本上不具备引发疾病的倾向。病人没有被误诊，但却被过度诊断了；也就是说，这些被鉴定出来的是永远不会发展出临床症状的癌症。

1985年，芬兰的病理学家对一百零一个死于不相干原因（如车祸或心脏病发作）的男性和女性死者进行了尸检，以确定有多少人患有乳突状甲状腺癌。他们将死者的甲状腺切成意大利熏火腿薄片一般极薄的切片，然后放在显微镜下观察截面。令人惊讶的是，他们在三分之一以上的腺体中都发现了甲状腺癌的存在。针对乳腺癌的另一项类似研究比较了尸检中乳腺癌的偶尔可检出性与乳腺癌终生死亡风险之间的关联，结果表明过激的早期检测项目会导致乳腺癌的过度诊断率激增，进而导致不必要的干预。在调查了前列腺癌的筛查结果以后，韦尔奇发现，每挽救一位患者的生命，就有三十到一百位男性承受了不必要的治疗——通常是手术或放射疗法。

“通过乳腺钼靶摄影对乳腺癌实施早期检测可以挽救女性患者的生命，只是效果一般，”丹尼尔·海耶斯告诉我说。如何处理检测到的肿瘤，这个问题同样重要：我们可以分辨出那些需要运用化疗或其他干预手段来系统性治疗的癌症吗？“我们希望实现的不止是早期检测，”海耶斯接着说。“还包括早期预测。”

甲状腺癌或前列腺癌的诊断率飙升，但对死亡率却没有构成相应的影响，这在韦尔奇看来相当于某种警告：一知半解是件危险的事情。癌症筛查活动扩大了已知病例的数量，但却没有告诉我们，在某些特殊情况下，患者是否一定需要治疗。早期检测帮助我们明确了癌症发生的时间和类型，但却没有告诉我们转移癌是否会复发。另外，这里还存在一个尚未解开的谜团，即为什么有些癌症病例会扩散导致患者死亡，还有很多病例却是良性的？

2012年3月的一天，韦尔奇飞去华盛顿参加了一场关于癌症转移的会议。那是个刮着大风的阴暗早晨，“旅馆毫无特色，食物也平平常常”，带着挂绳的身份牌在韦尔奇的脖子上晃荡着，他走进一个挤满了癌症生物学家的房间，感觉自己就像个异类。“我研究的是癌症在人群中的出现模式和趋势，”他告诉我说。“我相当于从远处看癌症。但出席这次会议的都是癌转移方面的生物学家，他们通常是在显微镜下观察癌细胞。我不知道这对于研究癌症在人群中的发病趋势有什么帮助——或者，就此而言，我甚至不知道为什么自己要来参加这次会议。”

猛然地，他注意到了屏幕上出现的一张幻灯片，以至于端着咖啡的手都抖了起来。幻灯片描绘了密歇根湖的贻贝泛滥景象。演讲者肯尼斯·皮恩塔（Kenneth Pienta）是来自于密歇根大学（现在在约翰霍普金斯大学）的肿瘤学家，在听说了贻贝危机以后，这种生态灾难与癌症之间的表面相似性深深触动了他。研究者们不应将侵染性视为是癌症的固有属性，它应该是有机体与环境之间相互作用的病理关系。“癌细胞和宿主细胞共同构成了一个生态系统，” 皮恩塔提醒在场的听众。“起初，癌细胞是新生境或环境中的入侵物种。最终，癌细胞和宿主细胞之间的相互作用形成了一个新的环境。”不止是关心癌症对你做了什么，也要问问你对癌症做了什么，皮恩塔如是说。

导致其他患者易受转移影响的原因是什么呢？问题的部分答案可能存在于癌症与其宿主之间的生态关系上——就像种子和土壤之间的关系。

以生态观来探讨癌症问题，继承了佩吉特和费德勒理论传统的皮恩塔，呼吁自己的同行要更加关注癌症发生的“土壤”。一位患有原发性乳腺肿瘤的女性患者陷入的是一场激烈却无声的战斗。肿瘤学家们花费了好几代人的时间来研究这场战役的可能结局：当这位女性患者败下阵来，她就会死于癌症转移。但是当癌症战败时，又会发生什么呢？或许癌细胞会尝试入侵新的环境，但由于免疫系统的顽强抵抗和其他生理挑战的存在，多半癌细胞在途中覆灭；也许有极少数癌细胞，几个或几簇，在远征中幸存下来，最后在险恶的组织区域内苟延残喘，就像落到了盐碱地上的种子一样。

韦尔奇被这种理论迷住了。我们必须警惕泛滥的斑驴贻贝和濒危的紫猫爪贻贝之间的区别——但五大湖和第聂伯河之间的区别我们清楚吗？例如，有证据表明，大多数前列腺癌患者都不会出现癌症转移。那么导致其他患者易受转移影响的原因是什么呢？韦尔奇明白，通常的方式是寻找患者癌细胞中的标记——例如，找到导致癌细胞变得危险的基因激活模式。这些细胞的特征显然至关重要。不过，皮恩塔认为这种做法太过局限了。问题的部分答案可能存在于癌症与其宿主之间的生态关系上——就像种子和土壤之间的关系。

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1992年，一位年仅六十岁的澳大利亚高中老师被诊断患上了黑色素瘤。这种恶性肿瘤起初是一道黑色条纹——就像是一个从左腋窝延伸出来遍布躯干的删除符号。在确诊后几个星期，肿瘤的边缘开始发生变化。一边变灰，另一边在缩小。“这是典型的自发性消退——这种迹象通常代表癌变被免疫系统所控制，”患者的儿子大卫·亚当斯（David Adams）告诉我说。他的父亲在接受了原发性黑色素瘤切除手术以后，一直没有出现转移。但他父亲一位同是五十多岁的朋友，就没有这么幸运了：在发现原发性黑色素瘤时，患者的大脑中已经出现了可见的转移灶。

大卫·亚当斯在悉尼完成了学业，成为了一名遗传学家兼生理学家，之后他又加入了英国剑桥大学的桑格研究院（Sanger Institute）。在那里，他领导着一个小组，专门研究黑色素瘤生物学的研究。亚当斯出生于新南威尔士的内陆小镇塔姆沃思（“那是一处炎热、平坦的农村，位于澳大利亚黑色素瘤高发地带的正中间，”他说），但现如今他生活在距家乡万里之外一座宁静的英国小城中，言语中还带着些轻微的剑桥口音，每天开着一辆稍显破旧的小型车去上班。总而言之，亚当斯现在已经彻底入乡随俗了——你或许会想起我们之前说过的种子和土壤的问题——不过，他并没有忘记父亲的病例；那是驱使他从事科研事业的原因。究竟是什么因素导致黑色素瘤在一位患者的体内消退，在另一位患者体内却充满侵略性呢？一次偶然，亚当斯在一篇医学文献上了解到了一些奇怪的黑色素瘤病例，这些病例都与肾脏移植有关，且病发模式一致。其中有位患者——我们简称他为DG——在被诊断患有黑色素瘤以后，成功地接受了手术切除。几年以后，被认为已经完全健康的DG向一位朋友捐献了一个肾。这位朋友也服用了常规的免疫抑制药物，以防止肾脏出现排斥。但几个星期之后，接受者的移植肾脏中，数百个黑色素瘤的病灶开始萌发。这些奇怪的黑色素瘤来自于DG的细胞。捐献的肾脏被迫摘除。与此同时，捐赠者就像是器官移植领域的道林·格雷（Dorian Gray——王尔德作品中的永生人物），令人惊讶地依然保持着健康，体内没有任何黑色素瘤复发的迹象。

亚当斯意识到，原始的宿主环境在限制肿瘤的转移生长上起到了关键的作用。在捐献的肾脏中，捐赠者的黑色素瘤细胞肯定一直处于休眠状态，类似于马萨盖在小鼠体内观察到的休眠现象。“土壤”环境发生改变，即休眠细胞抵达了免疫抑制的接受者体内，于是癌细胞便开始生长。“捐赠者体内的免疫反应肯定一直在抑制转移癌细胞的生长，”亚当斯告诉我说。

2013年，亚当斯开始构思一项雄心勃勃的实验，用以确认癌症抑制的宿主因素。“在距离我办公室几米远的地方就有一座实验动物房，里面关着数百只经过遗传改造的品系小鼠，”他说。“研究人员们正在利用这些小鼠来研究基因变异对于心脏或神经系统的影响。但我想问一个略有些不同的问题：如果我们将相同的癌细胞植入这些小鼠体内，那么哪些品系的小鼠会出现转移瘤生长，哪些品系的小鼠又会抑制转移呢？”

这是对经典实验策略的巧妙颠覆。几十年来，生物学家们一直在修改癌细胞的基因，然后将癌细胞注入一些标准化的品系小鼠体内。“不同癌细胞，相同品系”，这样的实验让癌症生物学家能够观察到，癌基因的改变如何影响癌细胞的生长、代谢和转移。但宿主基因组的变异又会产生怎样的影响呢？亚当斯提出的“相同癌细胞，不同品系”的实验，恰好将研究重点从“种子”转移到“土壤”上。

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与此同时，在纽约和波士顿，琼·马萨盖和罗伯特·温伯格等研究者也在调查“宿主因素”。在一项富有启发性的实验中，温伯格和同事研究了一组肺部散布着数千个休眠癌细胞的小鼠。有些小鼠被暴露在某种炎症刺激之下——例如肺炎所导致的炎症刺激，而恰恰正是在这些小鼠体内，“微型转移病灶”复苏了，变得具有攻击性起来。这种现象让人不禁想起米娜·比塞尔在上世纪八十年代曾经做过的一个有趣实验。如果向鸡翅注射某种致癌病毒，那么翅膀便会长出肿瘤，这是研究者们早已知道的现象。但比塞尔通过实验发现，当你向一只翅膀注射致癌病毒，同时弄伤另一只翅膀，那么这另外一只翅膀就也会长出肿瘤。但如果你往鸡胚胎中注入病毒，肿瘤却不会出现。“当时，人们普遍将癌症视为是致癌基因驱动的自动变化。”比塞尔告诉我说。“但现在看来，这种自动变化可以通过局部环境的变化来开启和关闭。”种子固然重要，但土壤性质的改变也可能会影响种子的发芽。

人们普遍将癌症视为是致癌基因驱动的自动变化。

马萨盖及其学生的研究也取得了进展，尤其是他们通过实验去除了携带休眠癌细胞的小鼠体内的各种免疫细胞。其中的一类免疫细胞属于“适应性免疫”系统，它们会学习识别病原体，并在病原体下一次出现时进行靶定。（适应性免疫系统与T细胞和B细胞有关，也正是它的存在让疫苗起效，同时也让人类很少会得两次水痘。）当实验者剔除了另一种免疫细胞即“自然杀伤细胞”（natural killer cell）以后，令人惊讶的事情发生了。这些细胞属于我们的“先天免疫”系统——也就是说，它们的能力不是学习，而是按照预先编程去消灭病态或畸变的宿主细胞。马萨盖的团队认为这些细胞是癌症转移过程中的关键监督者兼控制者。

令亚当斯最感兴趣的不是可能会影响癌症转移的细胞类型，而是宿主基因。2013年初，亚当斯实验室中的一位现在已成为了他妻子的博士后，露易丝·范德维登（Louise van der Weyden），发明了小鼠黑色素瘤细胞的悬浮液（呈深咖啡色的泥浆状），然后将其注入几十只品系小鼠体内。几周以后，她计算了每只小鼠肺部可见转移灶的数量。在得到数据以后她便直接冲进了亚当斯的办公室。

亚当斯回忆说，即便实验样本的数量并不多，区别却非常明显。有些小鼠出现了数百个转移灶，黑色斑点布满了它们的肺部。症状严重的小鼠的肺部甚至因为转移而变黑。但还有些小鼠只出现了不多的转移灶。亚当斯的办公桌上就放着一张这些小鼠肺部的照片。“这证明了相同的癌症在不同的宿主环境中会产生不同的效果，”他说。

两年以后，范德维登累计用黑色素瘤细胞接种了810只小鼠，并详细检查了每只小鼠的癌转移的机理。15只小鼠对癌症转移表现出了中度或高度抗性，其中有12只小鼠发生了影响免疫调控的基因变异，而这也再度表明了免疫系统在癌症扩散和入侵过程中所扮演的重要作用。在抗性组中，有一只小鼠的表现尤为突出。当暴露于研究所使用的癌细胞剂量时，正常小鼠会出现约250个转移病灶，但抗性小鼠平均只有15至20处病灶。有几只老鼠甚至完全没有出现转移；在暴露两个月以后，它们的肺部依然完好如初。

黑色素瘤是一种公认能激起免疫反应的癌症类型，那么小鼠所表现出来的转移抗性是对黑色素瘤所特有吗？为了解答这一疑问，亚当斯和范德维登也测试了其他三种类型的癌症，它们分别是肺癌、乳腺癌和结肠癌。结果，所有抗性小鼠都表现出了对于其他癌症类型转移的抗性。进一步研究发现，这些品系的小鼠所携带的Spns2基因都发生了突变，这种突变通过一系列级联反应，提高了肺中免疫细胞尤其是自然杀伤细胞的浓度——而后者恰好是马萨盖所鉴定出来的具有强力限制癌症转移作用的细胞类型。

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大卫·亚当斯父亲的黑色素瘤一直没有复发；他死于扩散至全身的前列腺癌。“几年前，我可能会执着于思考黑色素瘤和前列腺癌的细胞在固有转移潜能方面的差异，”亚当斯说。“良性癌症对恶性癌症。但现在我更多思考的是另一个问题：为什么我父亲的身体更容易发生前列腺癌转移而不是黑色素瘤转移呢？”

这种将土壤和种子同时纳入思考范畴的做法会产生重要影响。近几年癌症治疗领域最成功的创新疗法当属免疫疗法，即激活患者自身的免疫系统让其攻击癌细胞。几年前，免疫学先驱詹姆斯·艾利森（James Allison）和同事发现，癌细胞会利用特殊蛋白来触发宿主免疫细胞的功能抑制，让自身无节制生长。（用更适当的进化术语来描述则为：能够阻断宿主免疫攻击的癌细胞克隆具有天然的选择和生长优势。）艾利森和同事发现，当药物阻断特定癌细胞去利用这些抑制蛋白以后，免疫细胞就会开始攻击它们。

此类治疗方案被认为是最好的“土壤”式疗法：它们不是直接杀灭肿瘤细胞，或靶向肿瘤细胞内部的突变基因产物，而是动员负责监测组织环境的免疫掠食大军，同时改造宿主的生态。不过，“土壤”疗法还必须超越免疫范畴；多变的环境特征也得纳入考虑范围。与癌症产生交互的细胞外基质、发育良好的肿瘤必须诱导来为自身提供营养的血管以及宿主结缔组织细胞的特性——所有这些因素都会影响组织的生态，进而影响癌症的发展。

癌症遗传学的部分诱惑即在于，它意图一劳永逸地去解释癌症的统一性和多变性。相比之下，对于生态学家而言，各种因素复杂组合之间的关系就意味着一切。

和贻贝一样，癌症在适宜的生境会大肆繁衍，还能创造出帮助自己抵御掠食者的微环境。“种子”疗法可以杀灭细胞——这有点类似于向湖中投毒来毒杀贻贝。相比之下，“土壤”疗法则是改变其生存环境。当我向亚当斯打听这种疗效惊人的临床实验的具体情况时，他却和我谈起了一项针对像他父亲那样的原发性黑色素瘤患者的特殊研究，这些患者都愿意献血，以方便研究人员鉴定其遗传标记和免疫细胞组成。通过研究他们一段时间后的病情发展情况，我们就可以了解哪些患病人群尤其容易受到特定癌症的影响或对其具有抵抗能力。同时我们对哪些病人需要积极治疗也有了更清醒的认识。我们甚至掌握了一些关于其治疗方案的信息，即如何改造易感病人的免疫和组织学特征，使其变得与抗性病人相似。

“癌症充其量就是细胞的疾病，就像交通阻塞是汽车的顽疾，”英国医生兼癌症研究者D·W·史密瑟斯（D. W. Smithers）1962年在《柳叶刀》杂志上这样写道。“交通阻塞应归咎于行驶汽车与环境之间正常关系的失衡，无论汽车本身正常行驶与否，阻塞问题都有可能会发生。”史密瑟斯对于传统观念的挑衅似乎有些过头。随后争议接踵而至；史密瑟斯抱怨自己简直快被“奥卡姆剃刀撕裂了”。因为争论细胞关系是导致癌症行为的主要诱因，他相当于犯下了“夸大”这种作用因素的忌讳，本来该因素是肿瘤学家们不得已才考虑的。“否认细胞在肿瘤生长过程中的重要性，就相当于否定某些社会学问题中人的重要性，”他后来这样澄清道。癌细胞是癌症发生的必要条件，但并非充分条件。史密瑟斯的真正目的是为了摆脱肿瘤学界对于其“内在动力源”即细胞自动机和基因的痴迷，可惜直到死后，研究者们才开始对他的理论重视起来。

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设想一下，某天早晨你搭乘地铁。列车耽搁在第五十九街，车上一个带着洋基队棒球帽的男子朝你打了个喷嚏。几天之后在上班时，你突然感觉自己一阵莫名其妙地发冷。在打的回家以后，你一边吸着鼻子，一边回忆之前几天的行程，然后开始暗暗诅咒那趟C线地铁：带着棒球帽的倒霉鬼、空荡荡的座位搞不好都脱不了干系，或者有些湿漉漉的铁扶杆本就不应该抓。但是你没有想到的是，坐在离你不远处的其他六位乘客，也被喷嚏喷了一身，但这些人却没有生病。

这便是医学领域的“分母问题”。分子是你，即患病的个体。分母是面临风险的每个人，包括有暴露风险的所有其他乘客。“分子”易于研究，“分母”则非常困难。“分子”们带着浮肿凄凄惨惨地来到医生的办公室。他们需要抽血化验，再由医生开出处方。“分母”们从地铁站回到家里，加热晚餐，看看美剧《血族》（The Strain）。“分子”被记录在案。“分母”则消失于茫茫人海。

为什么“分母”没有生病？病原接触情况都一样；只是宿主不同。然而，即便“病原”这样的说法也具有误导性。病原体是以其致病的能力来定义的。它并不是某种固有属性，相反，它只是与宿主之间的一种关系，一种相互作用。来自耶鲁的免疫生物学家鲁斯兰·麦哲托夫（Ruslan Medzhitov），一生中的大部分时间都在研究宿主-病原体的相互作用关系。他说，“将同样的病毒注入不同宿主的体内，你会得到完全不同的差别反应。”这就是决定疾病性质的土壤。

兜了一圈，我们又回到了早期检测模式的问题上。假设我们可以在人体内安装微小的传感器，这些传感器可以扫描血液，发现四处乱窜的肿瘤细胞，不间断执行“液体活组织”检查。这样，我们就能比以往任何时候更早地发现癌症。但是，正如首尔的医生们所面临的困境一样，最终我们也会对前所未有的超多癌症病例实施过度治疗。这是因为在某些病人身上，循环的肿瘤细胞可能预示着转移癌症发生的可能性，但在另外一些病人体内，转移瘤似乎根本未形成气候。为什么这些转移瘤没能站稳脚跟？过去人们给出的答案是：癌症被宿主排斥。那现在新问题又出现了：我们应当寻找筛查适合的宿主吗？

几个月前，一位神情恐慌的四十岁女性来到了我的办公室。她为了治疗子宫内膜异位而接受了子宫切除术。在手术后检查其子宫的病理学家，发现组织中长有罕见的恶性肉瘤——肿瘤非常小，以致于手术前扫描都未能检查出来。她咨询了一位妇科医生和一位外科医生，两人都建议采取切除卵巢和周围组织的激进方案——这种焦土性质的手术会导致很多长期问题。不过，他们建议这样做也有充足的理由，因为一旦肿瘤扩散，目前已知的治疗方案都不起作用。被诊断患有此类肉瘤的患者通常预后都很糟糕，大部分人在症状出现后只能存活两三年时间。

但还有一种完全不同的方案，我告诉她说。肿瘤是附带检测出来的，她本人并没有出现任何症状或癌症病发迹象。如果对一万名无癌症症状表现的女性进行抽样，我们根本不知道会偶然检出多少类似的恶性肿瘤病例。对于这些偶然发现的肿瘤会有何实际症状表现，我们也没有一丝头绪。这位女性体内肿瘤细胞和组织细胞之间结成的同盟关系，会导致广泛的转移性扩散吗？没有人能下定论。我们错误地进行了风险规避，甚至是以身体受损为代价；我们并不了解如果静观其变结果会怎么。这是一个经典的“分母”问题，但我给出的回答似乎太不令人满意了。

她盯着我，就像盯着个疯子一样。“如果有人在你身体里发现了这样的肿瘤，你会干坐着，什么也不做吗？”她问道。最终她决定去做手术。

安娜·古泽洛则做了完全相反的决定，我是最近和她的肿瘤医师凯瑟琳·克鲁（Katherine Crew）在做回访时，才知道这个消息的。古泽洛同意服用雌激素阻断药物它莫昔芬。虽然生长因子受体蛋白（HER2）呈阳性，但她拒绝化疗，也拒绝服用赫赛汀。不过令人感到沮丧的是，克鲁没法信心满满地告诉她这样做的结果是什么。

数十年来，对于那些构成我们所谓“分母”的人群——譬如满足诊断标准的人，或者具有患病风险但也许并不会得病的人——我们通常是以随机为理由来做的解释：我们觉得生病具有不确定性。这话肯定是没错。但麦哲托夫所谓的“组织参与的新规则”也许会帮助我们理解，为什么这么多暴露于疾病环境的人最终并不会生病。麦哲托夫相信，我们所有的组织都“确立了规则，细胞通过这些规则与其他细胞形成约定和同盟”。生理学正是这些关系的产物。所以我们应当考虑内在“分母”的问题。人类身体由数万亿的细胞组成；其中大部分细胞都处于几乎一直不完美的分裂状态。所以，我们没理由认为潜在癌细胞的供给会出现短缺，即便在完全健康的人身上亦是如此。麦哲托夫的观点在于，只有当癌细胞设法与正常细胞形成同盟时，它们才会产生癌症，即站稳脚跟，开始增殖。任何类似的关系都（至少）具有两面性。

一旦从生态系统的角度来思考疾病，我们便不由自主地会问：为什么有人不会生病？生态学家已经够郁闷了，医生也好不到哪里去。癌症遗传学的部分诱惑即在于，它意图一劳永逸地去解释癌症的统一性和多变性。相比之下，对于生态学家而言，各种因素复杂组合之间的关系就意味着一切。

我曾与蒙特利尔麦吉尔大学的入侵生态学教授安东尼·里恰尔迪（Anthony Ricciardi）有过交流。作为一位生物学家，里恰尔迪便是在圣路易斯湖边长大，这个湖泊相当于圣劳伦斯河的延伸——而贻贝正是通过这条河道入侵至五大湖区。“我对湖里生活的生物都很熟悉，孩提时代我就经常在湖里玩，当学生以后它又成为了我的研究对象，”他告诉我说。“以前我从未在湖里见过斑马贻贝。1991年6月的一天，我为了自己的一个研究项目来到湖边考察，当翻开一块岩石，一只吸附在岩石上的斑马贻贝便映入了我的眼帘。我愣了几秒钟才认出了它。然后我又发现了更多的贻贝。从那时起，我便预感到入侵已经开始了。”

我问他为什么这些贻贝进入五大湖区以后便开始疯长。“要知道答案，首先你必须理解入侵生态学的动态过程，”他说。“这是一系列的掷骰子过程。引入新环境的大多数生物体都会衰退，这通常是因为它们在错误的时间抵达了错误的地域。大量的生物都会灭亡。很早之前就有人将食人鱼倾倒入圣路易斯湖，但它们根本无法站稳脚跟，因为水温不适合。人们也曾在湖中放生过比目鱼之类的海洋物种，但盐度不合适。”他的表述方式，甚至他的语调，都会令人有些诡异地回想起琼·马萨盖之前的说法；他仿佛在描述着癌症转移确立过程中一波又一波的细胞死亡。“这不是单一因素而是一系列因素决定了贻贝如何以及为什么会扎下根来，”他继续解释道。

“但总的来说，水体的温度是关键因素？”我问道。

“水温是一个因素。水化学也参与了其中。”

“所以是温度和盐度的综合作用了？”

“但也有钙浓度的贡献。这一点非常重要。”

我把这一点补在了我的“驱动因素”清单上，上面写着：温度、盐度、钙……

“关键在于缺少适应性强的捕食者。这些湖里的本土鱼类几乎不会碰这些贻贝。大多数鸭子也是一样。”

“鸭子？”

他叹了口气，就好像要跟个孩子解释某个极其复杂的理论一样。“涉及的因素很多，但有些因素显然比其他因素更重要。这其中也牵涉了概率问题。总之，这是特定环境下产生的依赖关系。”

话题就这样结束了。对于像我这样的癌症遗传学家来说，这样的谈话让人充满挫败感。每一次我试图将某个因素确定为导致斑马纹贻贝入侵的罪魁祸首时，另外的竞争因素又冒了出来。心灰意冷之下，我选择了放弃。

或许我们都已经放弃了。考虑到知识、方法和资源的局限性，我们的研究也许只能屈从于奥卡姆剃刀的“切割”，至少目前是这样的。很多癌症生物学家在面对极端复杂的整个生物体时，训练有素地将注意力专门放在我们体内的“病原体”即癌细胞上，这样做法再自然不过了。相比研究不转移的癌细胞，研究转移的癌细胞似乎更加直接；从临床的角度来看，研究那些没有生病的对象很难得出什么结果。我们这些当医生的人被健康和疾病的“拨动开关”模型所深深吸引：活组织检查呈阳性；血液检查呈阴性；扫描“没有发现疾病的任何征兆”。好细菌，坏细菌。与此同时，生态学家也在讨论营养、捕食、气候和地形交织起来的因素网络，它们都受制于复杂的反馈回路，所有这些因素都依赖于特定的环境。对于生态学家而言，入侵不仅是一道方程，甚至还是一组联立方程。

只关注“种子”的研究正在越多越多地让位于筛查“土壤”的研究，这是我在参加临床肿瘤学会年会期间颇感震惊的一个变化，这种变化带给我的触动甚至超出了免疫疗法带来的兴奋之情。虽然进一步探索和拥抱生态学模型会让问题变得复杂，但一段时间之后，它会让我们真正理解问题的本质所在。

严肃对待“分母”问题表明了我们希望获得某个解决方案的态度。在生态学领域，“整体论”已经成为了包治百病什么偏方都能装的大杂烩。既关注“土壤”也关心“种子”的癌症研究者同样雄心勃勃，似乎新的治疗方案就在眼前。我觉得现在我们应该回归到“整体论”的真正本意上：将身体、生物体、生物体的解剖学以及生物体的生理学，即这种令人气急败坏的复杂网络，视为一个整体。这种方式将有助于我们了解生物体那恼人的多变现象；它会帮助我们理解，当你患上癌症之时，其实也是癌症选择你之时。与此同时，它也会鼓励医生不仅要了解病人有什么疾病，更要知晓他们本身的体质。

翻译：徐黄兆

校对：何宗霖

审校：Erafat.

编辑：EON

原文：Cancer’s Invasion Equation

1996年，当法国修女Mariannick Caniou发现她没有得亨廷顿舞蹈症这种致命的退行性遗传疾病时，她的心情陷入了谷底。 在她的一生中，一直坚信自己会患上这种导致她祖母和母亲死亡的疾病。

“我将会患上亨廷顿舞蹈症”这个想法影响了她人生中几乎所有的重要决定，比如不结婚，不生孩子。全身心投入宗教领域她并不后悔，但她现在依然在担心，亨廷顿舞蹈症也会危及这件事：“我所筑就的一切，我的生命，似乎都轻如鸿毛。”

上世纪80年代，当医生们意识到很快就能预测亨廷顿舞蹈症的患病几率时，并没有预见到会出现像Caniou修女这样的情况。即使他们对那些接受检测的人深表担忧，但是注意力主要放在那些结果不好的人们。为了应对他们可能出现的精神变化，医生们甚至在精神科增加床位。然而这样的情况并没有发生，人们逐渐都可以应对坏结果。真正受到影响的是那些像Caniou修女一样，以为自己一定会患病，却始终没有的人。

三十多年来，从第一个预测性的基因检测面世，有大量数据积累告诉我们，人们在知道了从前无从得知之事后会作何反应。基因检测的兴起为科学家展示了一个延续三十年的实验，他们从中发现了一些关于人类行为的惊人事实。数据显示，大多数人在得知坏结果后，会采用违反直觉的方式去回应，或至少与专家预测的大相径庭。但随着基因检测变得更加普遍，被惊吓的较少数所采取的非理性行为，看起来更像是明智的大多数的理性行为。

在尝试预测人们对于基因检测结果的反应时，医生们屡战屡败，这并不是因为他们缺乏准备。从上世纪80年代开始，医生们做了问卷调查，询问人们如果有基因检测的话，在什么情况下他们愿意接受检测。医生们记录下人们的答案，并据此去做计划。麻烦的是，当这项检测面世时，人们并没有照此前回答问卷所说的那样去做。

亨廷顿舞蹈症是最早可以用基因检测预测的疾病之一，也就是说这项检测可以告诉一个健康的人，他将在未来的某个时候患上这种疾病。用于预测亨廷顿舞蹈症的基因检测在1993年问世（自1986年起已有可靠性稍低的检测）。这是一种由单个基因突变导致的神经退行性疾病，通常会在中年时期显现。那些有遗传史的家庭都会知道，患者的孩子有50%的几率患上这种疾病。现在通过基因检测，他们可以确定哪些孩子会在将来患上这种疾病，哪些不会。

在那些前期问卷中，大约70%来自有亨廷顿舞蹈症家族遗传史的人称，他们愿意接受基因检测。事实上，只有15%的人接受了，而且在十多年间的多个国家地区，这个比例一直很稳定。当其他针对无法治愈的脑疾病，例如罕见家族遗传型阿兹海默症以及额颞叶痴呆的基因检测问世时，情况也是大致相同：大多数人宁愿不去知道真相。

这种现象背后有它明确的逻辑：为什么要知道那些我们也无能为力的事呢？而其他疾病的数据也证实了这种逻辑：在对该疾病有效的治疗手段出现之后，接受检测的人数就会变多。因为治疗手段的进步，大约三分之二被诊断出乳腺癌的女性现在可以存活20年甚至更多，这个数字是40年前的两倍。只有很少几种乳腺癌是会遗传的，调查显示，60%有遗传性乳腺癌风险的人，在基因检测问世后接受了测试。

莱顿大学医学中心的心理学家 Aad Tibben 研究人们对基因检测的反应已有三十多年，他说通常有两个原因驱使那 15% 的人接受不治之症的基因检测。第一点也是最重要的就是，他们想要消除不确定性；第二点则是他们不想把致病基因传递给下一代。第一点解释了为什么那些接受检测的人可以处理好或至少开始接受坏结果带来的刺激：不论结果如何，对他们来说都是一种解脱。即使当前没有治疗手段，他们至少可以作出理智的生育选择，并为未来规划。

然而关于第二个原因，人们的言行之间存在令人困惑的差异。产前基因诊断已经非常普及了，但是那些夫妻双方中已知有一方携带致病基因的，比那些只是存在风险的夫妻更少接受检测。前者中的绝大多数选择让自己的孩子承担和自己出生时一样的风险。为什么人们会采取这种看似对后代不负责任的行为方式呢？

巴黎Pitié-Salpêtrière医院的Hanane Bouchghoul和他的同事在2016年发表了一项独特的纵向研究调查，揭示了这个决策过程。他们采访了54名女性，她们或她们的配偶有一方携带亨廷顿舞蹈症致病基因。调查显示，这些夫妇如果在第一次产前诊断中得到好的结果，他们就会生下孩子，不再继续生育。大多数得到坏结果的夫妇会选择终止妊娠，再次尝试。如果第二次产前诊断显示好结果，他们会生下孩子并停止生育。但如果第二次依旧是坏结果，绝大多数便会更改策略。一些人选择着床前胚胎遗传学诊断，这样做的好处是不用再去终止妊娠，因为只有经检测没有突变的胚胎才会植入母亲的子宫内；也有些人会放弃生育的念想。但是，有45%，也就是将近一半的人会尝试再次生育，并不再进行产前检测。“他们对要一个孩子的渴望压过了一切”，研究团队的遗传学家Alexandra Dürr这样总结道。

产前检测可能会带来一定的痛苦，特别是当结果不好最终导致妊娠终止的时候。Dürr说，没有人能轻易接受它。没有人能强迫一对夫妇终止妊娠，但是国际公认的指导手册里强烈建议他们在得到坏的产前检测结果后采取一系列的行动，否则他们的孩子将不得不面临一份伪造的产检结果。即使这些孩子们长大成人后，可以选择不去了解真相或者只是知道但不告诉其他人，但他们的致病基因携带情况早已经被他们的父母和医生所知（只有针对童年发作且存在有效疗法的疾病，医生才会推荐产前基因检测）。

在一项未发表的研究中，Tibben 证实了法国的研究者的结论。他调查了13对夫妇，他们同意如果产前筛查得到坏结果，就会选择终止妊娠。但当他们得到坏结果后，没有一对履行他们的诺言。“这意味着如今在荷兰，我们确定有13个孩子是百分之百的亨廷顿舞蹈症致病基因携带者”。

在基因检测面世之前，医生们希望它的出现能够在几代内把确定的罕见病致病基因从人类的基因库中消除，进而停止寻找对应的疗法（因为已经没有患者）。但是有携带致病基因风险的人对基因检测接受率很低，确定携带致病基因的群体接受率更低，现实让医生们放弃了这个希望。“现在我们知道了，这些疾病会一直存在下去。”Tibben这样说。

到目前为止，那些符合孟德尔遗传定律或单基因遗传的疾病，都可以借助基因检测获得确定的答案。但随着检测范围的延伸，涌现了更多的不确定性，这意味着人们对于结果的反应也更难预测了。举例来说，针对由两个BRCA基因突变导致的乳腺癌的基因检测，有时会误将临床表现不显著的由基因多样性产生的突变认定为致病基因。不久之后，一种新的无定论的基因检测将成为主流，那就是全基因组测序，它可以揭示那些由不同生活方式导致、而非遗传因素决定的疾病，比如肥胖。

因此，不可预测性可能最终才是常态。或许过去三十多年给我们带来的最大启示就是，人们对于新工具的反应可能会颠覆我们的预测与假设。与此同时，给这样的行为贴上不理性的标签是很困难的。毕竟，基因检测教给我们的另一件事就是：确定性转瞬即逝，修女Caniou太了解这一点了。当她从抑郁中恢复，取而代之的是解脱和愉悦。十年前，她被确诊患上乳腺癌。早早采取治疗病愈后，她至今依然很健康。讽刺的是，当她最终得知患上了某种疾病时，却发现不是自己预料的那一种。

改编一句名言，生命中依然只有两件事是确定的。其中一件就是人固有一死。至于死于什么，我们可以不那么确定。

翻译：Louis；校对：tangcubibi

压力充斥着我们的生活。当暴乱新闻发生时，我们会变得焦虑不安。即使在相对稳定的世界里，快节奏生活也会使我们感觉日不暇给。这导致了人体自然生物钟的紊乱，诱发不健康的生活方式：暴饮暴食、缺乏锻炼还有失眠。

教育机会和经济发展的双重匮乏，还有种族和民族歧视，对美国的大量人口造成的影响尤为深远。弱势群体应受到的法外开恩并不存在，这些群体普遍的结局都是锒铛入狱。包括贫困在内的婴幼儿早期的恶劣经历，会给大脑和身体留下终其一生无法磨灭的印记，长期以来侵蚀生理健康，增加患心血管疾病、糖尿病、抑郁症和痴呆的机率，更有可能让他们滥用毒品和表现出反社会行为。这些压力如何潜伏在我们身体里？对身体和大脑到底造成了什么影响？我们对此能采取什么措施？面对无处不在的多重压力，我们是否真的无计可施？

https://aeon.co/essays/how-stress-works-in-the-human-body-to-make-or-break-us

哈佛大学的心理学家杰罗姆·卡根（Jerome Kagan）近日提出，“压力”这个词被滥用，以至于丧失了本有的意义。他建议用压力来描述最极端的情况或破坏性的事件更合适。而我做了数十年研究，则抱有其他观点。麦克阿瑟基金会研究网络（MacArthur Foundation Research Network）的研究重点是体内的压力酝酿的力量，自我二十多年前参加这个组织起，就与许多社会科学家、内科医生和流行病学家致力于解决同一个问题：如何测量并评估来自于社会环境和自然环境的压力。在国家儿童发展科学委员会（National Scientific Council on the Developing Child）的支持下，我们通力证明了压力确实会作用于身体和大脑，并对健康和疾病产生深远影响。

与其他研究有着略微的差别，我们的科研从“分辨不同的压力”开始。所谓“良性压力”是具备勇气抓住机会，像是准备一次工作或入学面试，或者和陌生人交谈，成功之后得到奖赏的感觉。“耐性压力”则意味着当某些坏事发生时，像是丢掉一份工作或者恋人离开了你，我们通过个体的资源和内部的支持系统来渡过难关。而卡根提到的“毒性压力”其实是那些个体不能内部自我消化并解决的巨大难关，这种压力可以让我们身心俱损，并堕入无限轮回的深渊。

现在我们引入一个“体内平衡”的概念，解释生物环境和行为环境下这三种形式的压力。“体内平衡”是一种帮助我们生存的生理状态。通过“体内平衡”机制，我们可以将体温和pH值（碱度与酸度）控制在很小的范围之内，从而使我们的身体组织灌注充足的氧气，供养细胞。为了保持这个稳定的状态，我们的身体会分泌例如肾上腺素之类的激素。当我们敏锐地察觉到威胁时，比如一只凶猛的巨型犬，位于我们大脑底部的下丘脑就会开启身体自身的报警系统，向脑垂体发送化学信号。接下来脑垂体便会依次释放ACTH（促肾上腺皮质激素），激活处于我们肾脏旁边的肾上腺，释放肾上腺素和主要的压力激素——皮质醇。肾上腺素会使心跳加速，血压增高，身体的能量充沛；皮质醇则可增加血液流中的葡萄糖，对整个免疫系统、大脑甚至其他器官都有着利好影响。在遇到威胁需要立即决定战或逃的情况下，皮质醇会缓和过度的免疫反应，同时抑制消化系统、生殖系统以及生长过程，同时向大脑负责认知功能、情绪、动机和恐惧的区域发送信号。

皮质醇和肾上腺素此类的生化介质有助于人类的适应能力，在我们需要它们的时候，它们激活，平衡我们的适应能力，并在我们度过危机之后自动关闭。但当该机制失灵时，那些“压力激素”就会对大脑和身体造成不健康的影响，例如诱发高血压或低血压，以及加速腹部脂肪的囤积。我们用专业术语“非稳态负荷”来定义此时由于介质的失衡导致身体的劳损。当身体承受的劳损到达极限时，我们称之非稳态超载，这就是毒性压力。相应存在于吸烟，酗酒或者自我隔离时，这些不利健康的行为会引起高血压与腹部脂肪过多，从而导致冠状动脉堵塞。总结来说，这些介质起到调节我们体内平衡的作用，让我们适者生存的同时，也能够导致众所周知的现代病。

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压力这个词通常解释为一种“战或逃反应”。但真正影响健康和福祉的，其实是来自社会环境与自然环境更为潜移默化的长期因素——我们的亲朋好友、工作需求、倒班制或者倒时差、睡眠质量差、居住环境恶劣、孤独、锻炼量不足、暴饮暴食、吸烟和酗酒。以上提及的生活因素都会使生化介质非稳态负荷甚至超负荷，而这些介质本应帮助我们适应环境更好地生存下来。

即使我们现在都了解生活因素的重要性，依旧常常听到“如果倍感压力，就去测量一下皮质醇水平吧”。这在两个层面上反映出了大众的误解。首先，单单对皮质醇的测量并不能反映什么问题，因为皮质醇可以在一分钟内上下起伏，测试间隔的时段可能终止波动，对大脑可塑性造成损伤。此外，皮质醇一整天都在波动起伏，清晨上升唤醒我们后就开始下降，除了午饭时短时上扬，一直会降低到更低的水平，直到晚上我们准备睡觉。睡眠剥夺和某种重性抑郁症会昼夜节律失调；失调的昼夜节律不只减弱了健康的皮质醇压力应激反应，部分通过肝功能变化，造成大量体脂沉淀，同时还升高胆固醇，引起肥胖，激增糖尿病和心血管疾病的风险。

皮质醇并不是“罪大恶极的坏人”，它有正常的生理功能：调节新陈代谢和日常活动以及睡眠。

可以用很多种皮质醇的测量方法来判断常规的日常节律是否被打乱。我们可以收集一整晚或一整天的尿液，也能从前额上抽取的毛发中检测到皮质醇水平，这个方法能计算出我们在日间所生成的皮质醇总量。或者我们可以在压力繁重时，或前或后，测量我们唾液中的皮质醇。有些压力可能来自在一群陌生人面前分享自己的个人经历，这些经历倒是提供了我们另一个视角，我们能观察到应变稳态的工作效率。看看遇到威胁或挑战时，为了适应环境稳定体内平衡，皮质醇反应是否激活，而危机过去后，该反应是否自动关闭，而不是产生非稳态负荷和非稳态超负之类的副作用。

糟糕的是，需求皮质醇时，假设它自动激活失败，身体的免疫反应会不适宜地过度补偿。比如在败血性休克时，过多的免疫实则会导致我们死亡。同样糟糕的是，渡过危机之后，皮质醇不减少而产生诸多不良影响。其后果是脂肪增加，引起肥胖、高血压、抑郁症和心脏疾病，造成非稳态负荷。

鉴于我们面临压力时需要强有力的皮质醇反应，关于皮质醇第二个误解来自于很多人认为它是一个“不良分子”。但是皮质醇起着正常的生理作用时，它帮助我们适应压力源，调节新陈代谢与日常活动和睡眠模式。没有皮质醇的话，我们就不会长寿更不会健康安乐！我之前的学生菲尔道斯·达博（Firdaus Dhabhar）现在已经是迈阿密大学的神经免疫学医师了，他发现清晨皮质醇的上升，伴随着压力应激反应，会激活我们的免疫功能，从而抵抗感染或是修复伤口。同样常规的“晨醒”皮质醇上升可以唤醒我们，还有我们对早餐的食欲，如果在早晨服用药物的情况下，它还能增强身体的免疫反应。身体的反应就像许多乐手组成的交响乐团，和谐共处，配合工作。

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如果身体机能像是交响乐团，那大脑是当之无愧的指挥官。它存储了无论好坏的所有记忆，协同身体使我们生存下来，从而避免非稳态负荷与非稳态超负，最大程度减少潜在的长期影响。我们所称的“身体的智慧”其实是应变稳态，一种生物适应性的活动过程，它在保持体内平衡时扮演了重要的角色。的确，大脑是一个可塑但脆弱的器官，不断被感知到的生活体验加工改造。作为应变稳态的一部分，它的结构和功能都会发生改变。近日某项研究发现，一位母亲在怀孕期间，与孩子形成母子独特的依附链接时，她的大脑结构产生变化。另一项研究则发现了音乐家的大脑如何变化：随着技艺的高超，神经元会变大，感官和大脑皮层控制运动的区域之间的连接也会与之增多。

相对于母亲和音乐家的例子，毒性压力使杏仁核内的神经元变大，杏仁核是大脑掌控焦虑和攻击的区域，最终导致焦虑的加重。诸如冥想此类的正念修行在有压力时能够有效地扭转局势，缩小这些神经元的大小。有规律的体育活动，比如每天散步，都能触发海马体内新神经元的生成，海马体对大脑来说至关重要，它储存日常记忆，感知空间和方向，也可以改善记忆和调整情绪。

我们也需要考虑基因在哪里发挥作用，并理解它们并未敲定我们的命运，而是通过“表观遗传”机制奠定了生命历程如何塑造大脑和身体。该机制“凌驾于基因组之上”，在不改动丝毫遗传密码（基因序列）的前提下，控制着基因表达。无论好坏的人生经验，表观遗传都能将它们无缝整合在一起，终其一生对我们的基因序列产生着影响。我们现在明白了，压力能通过表观遗传这个途径，作用于身体、基因组乃至大脑。

从我的导师引领我入门开始，也是从1964年完成的那篇论文开始，我终身都致力于压力的研究。文森特·阿尔弗雷（Vincent Allfrey）与阿尔弗雷德·米尔斯基（Alfred Mirsky），这两位纽约洛克菲勒大学的科学家，就是在1960年代教我表观遗传学基础的老师。当时这门科学还没那么有趣，因为当时表观遗传学范围没有那么广泛，只与遗传学有细微不同，也就是研究当一个受精卵发展成一个生物机体时出现的新的特征。从一个胚胎发育，逐渐形成一个独立自主的个体，这一过程虽被编写在了每个物种的基因内，但是后来出现的个体特质却是被经历所影响，这就是“表观遗传学”的由来。例如，一对同卵双胞胎携带的基因使其先天易患精神分裂症或双相情感障碍。即使有着相同的DNA，双胞胎两人同时患上这些疾病的概率只处于30%到60%之间，这说明个体经历和其他环境因素都有着很大空间预防或是加速潜在精神病的发作。

阿尔弗雷和米尔斯基还研究了一种称为“组织蛋白”的蛋白质。组织蛋白会凝结合成DNA并进一步参与DNA的排序过程，可被化学修饰后展开双重螺旋，引起基因表达。1960年左右，有研究人员发现皮质醇和雌二醇此类激素正是采用这个机制，激活子宫和肝脏内部的基因，这在1966年成了我研究的重点。

毒性压力会重点攻击特定器官。

不久以后，我将研究重心从肝脏转向大脑。肝脏内的皮质醇，肾上腺与性腺中的激素会改变大脑中的基因表达，并协同其他生化介质转变大脑结构和功能。正是因为经历本身影响了这些激素，生活经验塑造了我们现在所称的“后升效应（表观遗传效应）”。

这引领我后来发现，肾上腺压力激素皮质醇对大脑中的海马体有着表观遗传影响。海马体储存着日常生活的记忆，同时调节情绪。正如英国神经科学家约翰·奥基夫（John O’Keefe）、挪威科学家迈-布里特·莫泽（May-Britt Moser）和爱德华·莫泽（Edvard Moser）共同开展的一项研究所述，海马体就是大脑的“GPS”，该研究被授予2014年的诺贝尔生理医学奖。

自此，海马体被用于研究性激素、新陈代谢激素还有压力激素如何进入大脑，与受体结合，产生表观遗传现象，正面调节大脑结构，从而影响个体行为。海马体也有益于对毒性压力具体条件的研究，如果相同的激素和介质引起非稳态超负荷，身体会出现非稳态超负荷现象，身体的各器官，包括心脏和大脑，都会在这场毒素袭击中变成重点损害的对象。

数十年间，我的实验室参与并发起许多研究，许多优秀的学生、博士后研究人员和科研同僚为此付出卓越贡献。位列其中的罗恩·德·克洛特（Ron de Kloet）现在已经是荷兰莱顿大学的教授，他研究人工合成糖皮质激素（充当炎症和免疫功能的强抑制剂，同时也是肝脏葡萄糖代谢的刺激器，故名“糖皮质激素”）。皮质醇是一种天然糖皮质激素，克洛特教授发现，像是药物地塞米松（DEX）之类的人工合成糖皮质激素会在皮质醇进入大脑的时候自动排阻。但当用药来减轻炎症时，身体生成皮质醇的功能会被关闭。之后，即使停止了地塞米松的药物治疗，身体和大脑由于缺乏皮质醇，会引发严重的情绪波动，新陈代谢系统和免疫系统失调。随后，克洛特教授和他的实验室学生汉斯·瑞尔（Hans Reul，现为布里斯托大学的教授）继续研究发现，海马体内的皮质醇能和两种受体相结合，这两种受体分别是海马盐皮质激素受体（MR）和糖皮质激素受体（GR），在人脑中作出数不胜数的重要决策。

罗伯特·萨博斯基（Robert Sapolsky）曾是我实验室中的学生，现在他已是斯坦福大学的教授，以及著作傍身的知名作家。他促成了另外一项发现，在小白鼠存活的期间，小白鼠体内等价于人类体内皮质醇的物质——皮质脂酮，会逐渐对小白鼠的海马体造成“磨损”，这不只会使记忆衰退和情绪失控，也会停止糖皮质激素的生成。这个影响在动物和遭受毒性压力的人类中尤为显著。“糖皮质激素级联反应-压力和衰老假说”（glucocorticoid-cascade hypothesis of stress and ageing）如名所示，是整个非稳态负荷和非稳态超负概念的基本原理。萨博斯基的另一项研究有着重大意义，他对非洲的优势狒狒和劣势狒狒（译者注：在一个动物群体内的成员间，存在着优势和劣势的位次时，称为优势顺位。）的研究，为之后收入、教育和人类社会阶层如何影响生理和心理健康的研究奠定基础。

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直至我们理解表观遗传的影响之前，人们一直认为人类成年阶段的大脑结构稳定，理解正常与异常的大脑功能的途径主要聚焦在神经化学和神经药理学上。20世纪80年代期间，执业医师治疗病人都大多依赖百忧解这样的抗忧郁药和大剂量的安定剂。

1988年，伊丽莎白·古尔德（Elizabeth Gould，现为普林斯顿大学的神经科学家及教授）到我的实验室做博士后研究员。她向我介绍了19世纪末兴起的一个古老的方法，以及因此获得诺贝尔奖的意大利籍神经解剖学家卡米洛·高尔基（Camillo Golgi）。高尔基法操作得当的话，就能让研究者清晰看到和测量神经元生长出来的树突（像伸展的树枝），甚至还能看到这些树突的树突棘（突触的位置，或者和其他神经元的连接）。古尔德携同日本籍生物精神病专家渡边横雄（Yoshifumi Watanabe）采用高尔基技术，发现慢性压力持续几周之后，树突就会缩小，海马体神经元上的树突棘突触就会消失。他们认为，某种程度来说，这种影响是由皮质醇之类的糖皮质激素的作用机制导致的。而凯瑟琳·伍利（Catherine Woolley，现为西北大学的教授）的观点与之不同，她发现小白鼠发情期间（可与人类的月经周期相提并论），因为卵巢激素雌二醇及黄体酮的波动，树突棘突触会出现并消失。

值得注意的是，这两个研究中，激素并不独立工作而是需要谷氨酸酯的协助，谷氨酸酯是大脑中的主要神经传递介质。所以，循环激素不仅能够进入大脑，与受体结合，还能和大脑自身的神经传导质一同参与调节“大脑可塑性”的过程——该过程中大脑内部会发生结构性变化，以增加人类成功和生存的概率。大脑可塑性基本上是对这个世界两种层面的适应——行为层面和神经层面。例如，海马体内树突的收缩保护了在毒性压力状态下的神经，避免它们因为该状态下的过度刺激而遭到损伤。发情期（人类的月经期）中树突棘突触的周期性变化是行为差异的原因，包括情绪波动。雌二醇对认知功能造成的影响和更年期后雌二醇的终止生成，都成为激素疗法的核心，我的同事约翰·莫里森（John Morrison）的研究课题就是通过激素疗法减缓认知衰老和预防阿兹海默症。他是加州大学戴维斯分校灵长类动物研究中心（和我们有些项目合作）的主任，是一位有影响力的人物。同样，我之前的博士后研究员罗伯塔·布林顿（Roberta Brinton，现为亚利桑那大学的教授）在黄体酮作为衰老和脑损伤防护剂的研究中做出卓越贡献，为激素的使用开辟了新的道路。

古尔德和她的学生伍利还有海瑟·卡梅伦（Heather Cameron，现任美国国家心理健康学会的课题项目负责人）也首次提出海马体的齿状回中神经元死亡后的活动流程，这些神经元死亡后在神经生成的过程中被重新迭代，在整个人生长河中周而复始生生不息。她们也发现了毒性压力会抑制神经生成，使海马体缩小。其他的实验室后来发现运动能够加快神经生成的进程，不仅是年幼的动物，年老的动物也同样适用。

为了保持大脑和身体健康，最重要的就是经常锻炼身体。

那些关于成年大脑神经生成的惊人发现之所以具有巨大影响，不仅是因为我们知道了干细胞或祖细胞可以用来治疗脑损伤，还因为这些发现对生活方式的意义。经常锻炼身体能使老年人和青年的神经生成活动增多，也能改善记忆调节心情，更能增大海马体，避免抑郁状态下海马体缩小以及糖尿病和其他病症。定期的有氧运动，比如一周5天快走一小时，不仅能够在6个月到一年之内增大海马体并提高记忆力，加速血液循环优化决策机制，还能增进前额皮质（负责制约情绪和冲动及工作记忆的大脑区域）中的新陈代谢功能。为了保持大脑和身体健康，最重要的是经常锻炼身体。脑体交流可以进一步理解为，锻炼身体时激发神经生成需要至少两种从身体传递至大脑的激素：来自于肝的类胰岛素生长因子（IGF-1）和来自于肌肉的组织蛋白酶B。

从苏醒和睡眠的昼夜循环，大脑可塑性的范围可延展至包括海马体甚至到其他大脑区域。我之前的学生康纳·利斯顿（Conor Liston，现为康奈尔大学维尔医学院的神经病学副教授）也有了不尽相同的发现：大部分大脑皮层中的突触会因皮质醇的波动起伏而在昼日轮回时逆转。如果我们在一天中不恰当的时间对波动周期进行干扰，就会影响到动作学习，比如怎么打高尔夫之类的。想想现代人类有多少种方式干扰自然昼日节奏的方式（比如在凌晨开灯），这给全体人类敲响警钟——我们应该利用“身体的智慧”保护健康。

干扰自然周期的还有倒班制和时差。我们的前博士后研究员伊利亚·卡拉索尔斯（Ilia Karatsoreos，现为华盛顿州立大学的副教授），在动物模型身上做了倒班制的实验。她发现倒班制造成前额皮质中的树突缩小（前额皮质是掌管我们调节情绪和冲动以及工作记忆的大脑区域），实验动物在面临一个记忆任务需要改变规则时，出现认知僵化。更糟的是，这些倒班的动物变得更胖，细胞对胰岛素产生了抵抗性，还出现了糖尿病和类抑郁行为的迹象。倒班制在人类当中与过度肥胖、糖尿病、心血管疾病、还有心理问题都有关联。

前额皮质也会对我们所谓的“耐性压力”有所反应。利斯顿在他的医学博士论文研究中，测评了一群医学生的压力知觉（他们感觉有多少对生活的把握）。他发现压力知觉量表得分最高的被试在认知弹性测试中得分最低，fMRI扫描表明，这些被试在涉及前额皮质的大脑回路中的功能性连接最慢。我们之所以称之为“耐性压力”，是因为休假之后，这些造成的损伤全然消失，这也证明了年轻成年人的大脑具备复原力。利斯顿通过对一个动物模型进行压力知觉的平行研究，观察到神经树突的缩小，前额皮质中突触的减少，这些解释了认知弹性的缺乏。

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为了充分解释大脑可塑性，我们还需要描述相同的压力源如何造成树突缩小，以及前额皮质和海马体中的突触消失。印度国家生物科学中心的教授休曼德拉·查塔吉（Sumantra Chattarji）及其研究小组给出了答案：与恐惧、焦虑、强烈的情绪有关的杏仁基底外侧核的树突生成并延展出分支，加剧焦虑感。

利斯顿也发现了眼窝前额皮质中的树突同样延展出分支，提高警觉。在短时间内，这些变化或许是可适应性的，因为焦虑和警觉能在危险或者不稳定的时期帮我们逢凶化吉。但一旦危机解除而这个行为状态却没有解除，并持续发展成神经回路，这样的适应不良就需要药理和行为疗法的综合介入来重新开启“可塑性之窗”。

再强调一次，定期规律的身体运动能够增强前额皮质和海马体对于杏仁核的控制。这意味着我们能更有力地控制情绪、情感和冲动，也使决策机制效率更高。另一个针对慢性焦虑的手段是正念减压（MBSR），该手段已被表明在部分被试中能够抑制杏仁核。正念减压和冥想作为减轻焦虑，缓解压力知觉的手段，两者都广受欢迎。

这类研究对探索创伤后应激障碍（PTSD）也有意义。 查塔吉发现，一个单一的创伤压力源能在一或两周之后导致杏仁基底外侧核有新突触生成。伴随着日渐增多的焦虑，新突触也增多。这种延时正是PTSD的一种特质。我们和查塔吉的研究表明，当创伤源出现时或者出现后，皮质醇也会同步上升。它实际上预防了杏仁核中突触的延时性生成与增加。现在有证据表明，身体受到创伤时，比如进行一场开胸心脏手术时或一场交通意外之后，低水平皮质醇实则是一个风险因素。然而直面创伤或创伤刚过后，皮质醇水平上升能够缓解之后的PTSD症状。

而且我们（以及其他人）的研究发现，毒性压力对不同性别造成的影响有所不同。毒性压力使女性有抑郁倾向，而让男性更有可能有反社会行为。我们和其他人的研究都发现，男女大脑内部都有雌激素、雄激素和孕激素的受体，它们能掌控记忆和痛苦，并协调运动还有其他重要的功能。但是多亏了大脑深处基因编程的性别差异，男女对待压力有不同的反应。这些性别差异反应在整个脑部，不只是下丘脑这样涉及到生殖繁衍的区域。事实上，新的研究指出，在分子生物层面和遗传学层面，男女面对压力时海马体内中有明显不同。的确，很多两性大脑活动的研究都显示出，男性和女性在大部分事物上都能做得一样好，只是调动的脑回路有一些不同。这也证明了“男人来自火星，女人来自金星”这个假说有些许可信度！

因为每个人早期的生活经历不同，压力对每个人造成的冲击不同。我们之前的博士后研究员迈克尔·米尼（Michael Meaney，现为麦吉尔大学的教授）主导的研究表明，产后母亲的关爱对幼儿的情感和认知发展至关重要。在鼠妈妈悉心照料下长大的幼鼠情绪稳定，能更好地探索新奇的地方和事物。而当幼犬们有一个焦虑的母亲，得不到稳定的关爱时，这些幼犬身上都出现了相反的现象。

表观遗传学同样起着决定性的作用。很多实验的观测对象是被前文所提到的条件下定义的好母亲和坏母亲交替抚养的幼崽。这些实验得出的结论相当清晰。交替抚养的幼犬的结果改变了，这就是我们所称作的表观遗传的行为传递。

补充完这个，现在我们知道，即使在受孕之前以及在子宫中作为胎儿时，父亲和母亲的肥胖同样会影响到孩子。这或许涉及精子和卵子的DNA的表观遗传学变化，基因编码本身不会改变，但是改变的是读取基因编码的方式；父母双方超重会增加孩子也超重的风险。受孕之前通过缩胃手术减重的女士，她的孩子并没有超重，而怀孕期间肥胖的孕妇，她的孩子患有肥胖症的风险就更高。

不论积极还是消极，我们都无法逆转经历所造成的影响，但是我们可以聚焦在如何复原造成的影响和改变生活方式上。

负面的童年生活经历、贫困、虐待以及常年疏忽管教，都会影响基因如何表达，从而决定诸如海马体、杏仁核及前额皮质之类的大脑区域，从童年持续到成人期如何发育并执行功能。的确，随着生活经验的增多，大脑一直持续变化着，建立新的记忆并改变大脑结构。这些机制某种程度上是由免疫系统生成性激素、压力激素、新陈代谢激素和化学物质在体内不断循环促成的。

这些更深入的研究引入一个新观点：表观遗传变化决定了健康与疾病的轨迹，也决定了大脑的可塑性。但回顾一生，表观遗传也能够成为改变人生轨迹的机会。

不论生活经验对我们造成了什么后天影响，正面或负面的，我们都不能把时钟倒拨，逆转生活经验造成的影响。但是我们可以从那些生活经验中走出来，迎向康复和新的生活；同样我们也能通过表观遗传变化发展复原力。一生当中，新的轨迹会引起大脑和身体中的代偿变化。

这个看法就引向了一个新的研究领域：“生命历程健康发展”（LCHD）。该领域的带头人是加州大学洛杉矶分校的科研人员和儿科专家尼尔·哈芬（Neal Halfon）。LCHD强调了孕前和怀孕期间的重要性，因为这个期间许多事件都能够产生表观遗传后天影响；因为同一个原因，LCHD也着重研究收入、教育和虐待造成的影响。

与此同时，我们对大脑可塑性的日渐了解促进更多基于自我调节的治疗。认知技巧、正念练习和呼吸等更多手段，都能有效缓解毒性压力，至少将其减缓到耐性压力水平。新陈代谢，心血管健康，更不用说还有记忆和情绪，都能靠健康饮食、积极的人际交往、充足睡眠和定期的身体运动来改善。宣扬这些价值观的政府政策和企业文化都很重要——不管是住行、医保、教育、灵活的工作时间或假期安排、高层决定，都会对大部分人口一生的健康寿命产生显著影响。健康的行为和出于人道主义的政策都可以“开启可塑性之窗”，让身体的智慧尽显职能。开启可塑性之窗的条件下，定向行为介入（比如针对中风的密集康复理疗），能在更积极的方向重塑脑回路。即使一个人的人生起点不好，通过理解如何降低非稳态负荷，消除毒性压力，也能自主改变人生的轨迹。

翻译：夏天

校对：EON，Rebecca

如果你看一眼安东尼·詹姆斯 （Anthony James） 的办公室，就不难猜出他是干什么的。墙上满是蚊子的图片，有关蚊子的书籍摆满了整个书架。

在他的办公桌旁有一幅效果图，描述了一类特殊蚊种——埃及伊蚊的各个发育阶段：从卵到蛹再到发育完全，那尺寸大到能把《侏罗纪公园》的粉丝吓得脸色发白。他的车牌上也有一个关于该蚊种的词： AEDES 。

“我痴迷于蚊子已经30年了。”这位加州大学尔湾分校的分子遗传学家说。

蚊子的种类大约有3500种，而詹姆斯只关注了其中几种，但这几种都是地球上最致命的生物。这其中就包括通过传播疟疾，每年杀死成千上万人的冈比亚按蚊。然而在詹姆斯职业生涯的大部分时间里，他一直专注的是伊蚊属。历史学家认为，伊蚊在17世纪通过来自非洲的奴隶船传播到新大陆，它带来了杀死数百万人的黄热病。如今，这种蚊子不仅携带每年感染多达4亿人的登革热病毒，还有一些越来越危险的病毒，例如奇昆古尼亚病毒、西尼罗河病毒和寨卡病毒。

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2015年，巴西爆发了广泛流行的寨卡病毒。这种病毒能够导致多种神经系统疾病，例如一种叫做头小畸形的罕见人体缺陷——婴儿出生时伴随着不正常的小头和发育不全的大脑。

一直以来，詹姆斯和他实验室的目标便是寻找操控蚊子基因的方法，让其不再具有传播多种病毒的能力。直到现在，这还是一条漫长而孤独的研究之路，而且研究在很大程度上只能进行理论探讨。但是通过一种革命性新技术——CRISPR-Cas9，以及其所附带的一种以基因驱动闻名的自然系统，理论即将付诸实践。

CRISPR技术将赋予人们操控基因的全新手段，科学家能够迅速并准确地改变、敲除并且重新排列活有机体的DNA，例如人类。在过去几年里，该技术已经改变一些生物学基础知识。通过动物模型，全世界的研究人员已经用CRISPR技术纠正了主要的基因缺陷，包括负责纠正肌肉萎缩症、囊性纤维化以及各类肝炎的基因突变。最近，几支实验队伍已经在尝试从人类细胞DNA中清除HIV病毒。虽然研究者只取得部分成功，但许多科学家依然相信，该技术将有助于艾滋病的治疗。

在实验过程中，科学家们也使用CRISPR技术去除猪身上的病毒，使猪器官能够移植到人体。生态学家们也正探求保护濒危物种的技术路线。此外，和各种农作物打交道的植物学家也已经踏上寻找删除吸引害虫之基因的道路。这样，依靠生物学而不是化学，CRISPR技术能帮助农作物减少对农药的依赖。

在过去一个世纪里，没有哪项科学成果能像基因编辑技术一样，拥有如此广阔的前景，还带来更令人不安的伦理问题。最刺激的是，如果CRISPR技术被用来编辑人类胚胎生殖系细胞中能传给下一代的遗传物质，要么就是纠正基因缺陷，要么就是提升一种想要得到的特性，而这些改变将会永远遗传给被编辑者的后代。预见这种深刻变化产生的影响虽然是有可能的，但是却很难。

哈佛大学和麻省理工学院布罗德研究所所长、曾担任人类基因组计划的领导者埃里克·兰德 （Eric Lander） 说： “这是一项非凡的技术，有很多伟大的用途。但如果你要做的是像改变宿命一样改变种系，你最好告诉我你有相当充分的理由，最好能说明是社会作出了这样的选择。除非获得广泛的认同，否则我们是不会让这种事发生的。”

在过去一个世纪里，没有哪项科学成果能像基因编辑技术一样，拥有如此广阔的前景，却带来更令人不安的伦理问题。

“科学家们没有资格回答这些问题，”兰德告诉我说，“我也不知道谁才有这个资格。”

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CRISPR-Cas9技术有两个组成部分。第一部分是一种叫做Cas9的酶，它的功能是作为细胞的刀来切割DNA（在自然界中，细胞利用它来分离并剔除入侵病毒的遗传基因代码） 。另一部分则是能精准引导这把“刀”到指定核苷酸的向导RNA，而该核苷酸便是要被分离的DNA的化学键。

这一向导RNA准确得可怕，科学家们可以添加一个人造的替代品到基因染色体的任意位置，即使这个染色体由数十亿个核苷酸组成。当它到达其目的地时，Cas9酶会剪去多余的DNA序列。为了修补其破损，细胞会插入已经在CRISPR包中释放的核苷酸链。

当爆发于波多黎各的寨卡病毒消退后，美国疾控中心根据其他蚊子传播疾病的方式做出了估计：在拥有350万人口的波多黎各市，至少有四分之一的人可能感染寨卡病毒。这也意味着有数千孕妇可能会被感染。

目前，唯一真正有效的抗寨卡病毒措施，可能就是用杀虫剂来清洗整个岛屿了。詹姆斯和其他人提出，使用CRISPR技术来编辑蚊子的基因序列，并且使用基因驱动技术永久改变这些基因编辑，将会是个更好的办法。

基因驱动技术将有力推翻传统的遗传学定律。通常情况下，任何有性繁殖动物的后代都会得到来自父母的一对基因拷贝。然而有一些基因是“自私的”： 演化赋予了它们一项权利，那就是这些基因拥有超过50%的遗传概率。从理论上说，在放任动物自然交配之前，科学家们可以将CRISPR技术和遗传驱动结合，通过附加一个想要的基因序列在这些“自私的”基因上面，以此来改变某个物种的基因编码。把这些工具集中在一起，便可改变一个物种的几乎任何遗传特征。

2015年，在一项发表在 《美国国家科学院学报》 （PNAS） 上的研究中，詹姆斯利用CRISPR技术重新编辑出一种新的按蚊蚊种，使这些蚊子不再具有传播疟疾的能力。“我们加入了一个小的基因，保留它们原来所有的其他功能，”他解释道，“除了一个轻微的变化。”而这个变化便阻止了蚊子传播这种致命的寄生虫。

“我一直默默工作了几十年，现在可不一样了，电话总是响个不停。”詹姆斯一边说一边朝桌上的一叠信件扬了扬头。

同带有多种不同病毒的埃及伊蚊战斗则需要一种稍微不同的方法。“你需要做什么呢，”他告诉我，“就是去编辑基因驱动让蚊子绝育。如果这蚊子还是可以传播登革热或其他病毒，那么建立这种对抗寨卡病毒的蚊抵抗系统完全没有意义。”

为了对抗登革热，詹姆斯和他的同事们设计了一种CRISPR技术包，可以直接从蚊子的野生父母身上删除一种自然基因，并用新的基因代替——使它们的所有后代不孕。如果足量的蚊子被释放出去并进行交配，那么用不了几代 （通常只持续两到三周） ，其整个物种都将携带这种不孕的基因。

詹姆斯敏锐地意识到，释放一个旨在能够迅速扩展至整个野生物种的基因变异，可能会导致意想不到的后果，而且这种后果不可逆转。他说： “释放这些经过编辑的昆虫有明确的风险，但我相信，如果不这么做的风险可能更大。”

在四十多年前，科学家们已经发现如何从生物体的基因上切割核苷酸，并把这些核苷酸粘贴到其他生物的基因上，以新增他们想要的生物特性。分子生物学家们得知这一实践的可能性后都很兴奋。这就是重组DNA技术。然而从一开始，科学家们也意识到，如果他们真的能够在物种之间转移DNA，也会在不经意间转移病毒或其他病原体。这可能导致意想不到的疾病，这种疾病没有天敌，无法被治愈或治疗。

没人比科学家们更加害怕这种可能性。在1975年，世界范围内的分子生物学家聚集在加州中部海岸的阿西罗玛会务酒店，共同商讨这一新技术带来的挑战。在本次会议上，与会人员制定出一系列保护措施，例如实验带来的潜在风险和升级实验室的安全水平。

不久便明确了这些保护措施是有效的，而且这项研究具有巨大的潜在利益。基因工程开始改善数百万人的生活，例如糖尿病患者。再例如，产量更高并且有抗虫能力的转基因作物已经开始改善全世界的农业现状。

然而，虽然基因工程的药物已经被广泛接受，但以类似方式生产的作物却并没有被大众所认同，尽管有大量研究表明，这些作物的危险性跟其他农作物比起来并不大。人们对转基因食物的愤怒表明： 如果人们不去吃，这食物健不健康又有什么关系呢。

CRISPR技术可能会让我们摆脱科学和文化泥潭。从基因重组时代开始，人们对“转基因”这个词和“转基因生物”这一术语的定义，都是只能在实验室结合而不能在自然界交配产生的DNA物种。但科学家们希望，通过CRISPR技术改变的DNA可以安抚“反对派”。这项技术赋予研究人员直接设计并创造基因的能力，而不是从其他物种身上“借”。

例如，黄金大米便是一项转基因工程的结果，其含有的基因能在谷物的可食用部分产生维生素A，这在自然状态下水稻是不会产生的。在发展中国家，每年有大约五十万的儿童因为缺乏维生素A而失明，但转基因食物的反对派阻挠相关研究，并抵制任何商业水稻产品。利用CRISPR技术，科学家们几乎可以改变早已在水稻作物中活跃的基因，从而让转基因水稻达到同普通水稻完全相同的效果。

日本科学家通过CRISPR技术关闭控制作物成熟的基因，延长了西红柿的寿命。通过删除一种小麦基因的三个拷贝，蔡夏高和他的团队在北京中科院创造出一株可以抗白粉病的小麦。

如果没有规则，这场革命的巨大潜力可能会笼罩在恐惧中。

几千年以来，农民们都是通过杂交育种来调整单一作物的基因。CRISPR技术仅仅提供了更加精准的方法来做同样的事。在德国、瑞典和阿根廷等国，监管者已经要求明确区分转基因食品和使用CRISPR等技术的食品。已经有迹象表明，FDA或许会效仿该做法，这可能会让CRISPR创造的产品更容易获得大众认可，而且这种产品比其他形式的基因改良食物或药物更容易管理。公众是否会利用这些优势还有待研究。

CRISPR改善人类医学的潜力将难以估量。通过在实验室更加容易地设计肿瘤细胞，CRISPR将有助于癌症研究，还能测试哪些药物可以阻止肿瘤生长。不久的将来，医生都可以使用CRISPR技术直接治疗某些疾病。

例如，从血友病患者身上提取出来的干细胞可以在体外进行编辑，以此来纠正导致该疾病的基因缺陷。变正常的细胞可以重新注入到患者的血液中。

在未来几年内，我们将看到更令人激动的医学进展。有12万名美国人在等待器官移植，但器官数量从未满足所有人。在这些人得到器官捐助之前，每年都会有数千人死去。更多需要器官移植的人甚至都进不了等待名单。

多年来，科学家们一直在寻求通过动物器官缓解供体短缺的方法。长期以来，猪器官都是哺乳动物中的备选品，部分原因在于，猪器官的大小和人体器官相似。但是，猪的基因组布满猪内源性逆转录病毒 ，它和引起艾滋病的病毒很像，而且已被证实能够感染人体细胞。没有任何监管机构允许这种易感器官移植到人身上。而且直到现在，还没人能在感染这种逆转录病毒后活下来。

如今，利用CRISPR技术编辑猪器官的基因组，研究人员似乎已经找到解决办法。哈佛医学院和麻省理工学院教授乔治·丘奇 （George Church）领导的小组成功去除猪肾细胞中的所有62项猪内源性逆转录病毒。一次性排列改变如此多的细胞，这尚属首次。

当科学家们混合这些被编辑的细胞和人类细胞，没有任何一个人类细胞被感染。研究小组同时也修改了另外一组猪细胞——已知的20个能使人类免疫系统发生反应的基因。这也将是这项移植工作的重要组成部分。

丘奇现已克隆了这些细胞，并且开始在猪的胚胎中培养。他希望在一两年内开始灵长类动物的试验。如果器官功能正常并且没有被动物的免疫系统排斥，那么下一步就是人体试验了。丘奇说，对许多人而言，反正也是死，还不如试试看。

一直以来，丘奇都想为那些被认为身体状况不适合接受移植的人提供移植方法。“对死亡名单上的人来说，能为他们做的就是，决定到底谁才能接受移植。绝大部分的决定都基于你还有什么病。许多人由于传染性疾病或药物滥用问题被拒绝——这都是些很主观的借口。而结果就是，这些人难以享受到移植带来的益处。但如果有充足的器官，他们当然会受益。”

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黑足鼬是北美洲最濒危的哺乳动物之一。在五十年前，野生动物生态学家曾不止一次地提出，这种在大平原繁盛一时的动物即将灭绝。现在他们在试着接近每一只还活着的黑足鼬，这些黑足鼬的祖先均是1981发现的七只黑足鼬。

但是这种近亲繁殖的黑足鼬缺乏遗传多样性，这使得该物种更加难以衍生后代。

“这种黑足鼬就是可以通过基因组技术拯救的典例。”物种复原小组的瑞安·费伦 （Ryan Phelan） 说道，他们力求运用改变基因的方法来保护物种。费伦及其同事和圣地亚哥冷冻动物园的奥利弗·莱德 （Oliver Ryder）合作，正力图通过从两种保存30年的样本中引入更多可变的DNA到黑足鼬的基因组中，增加其物种多样性。

费伦的工作可以化解两项迫在眉睫并且互有关联的威胁。第一就是食物的缺乏：草原犬鼠是黑足鼬的主要猎物，但都被潜伏在森林中的瘟疫杀死了，这种瘟疫细菌和导致人体鼠疫的细菌是同一类。这种瘟疫对黑足鼬本身也是致命的，一般是在食用患病的草原狗尸体才被感染。1991年研发的对抗人类瘟疫的疫苗似乎给黑足鼬带来持久的免疫力。鱼类和野生动物服务小队尽量捕捉野外的几百只黑足鼬，并在注射疫苗后将其放生。但这种黑足鼬互相传播免疫的方法并不能拯救种群。

凯文·埃斯威特 （Kevin Esvelt） 提出了更加精准的解决方案，他是麻省理工学院媒体实验室的副教授，同丘奇一同开发了有关CRISPR和基因驱动工程的技术。埃斯威特把他的工作描述为雕琢一般。他解释道： “我们需要做的就是持续发力。”通过编辑抗体来产生疫苗，并最终把这些疫苗编辑到黑足鼬的DNA当中。

基因驱动和CRISPR技术让我们拥有凌驾于所有物种之上的力量。

埃斯威特认为，类似的方法不仅可以帮助黑足鼬抵抗瘟疫，也能帮其消除通常以白足鼠传播的蜱细菌引起的莱姆病。

如果使用CRISPR技术把莱姆病的抵抗因子编辑到老鼠DNA中并传播到野生种群，莱姆病可能会减少或消除，这种方法的生态影响是很小的。然而，埃斯威特和丘奇都坚信，只有公众参与，同时那些实施它的科学家开发出反向系统，也就是一种矫正方法，否则不应该尝试这种实验。如果初始的编辑基因有不可估计的严重生态后果，也可以在种群中采取矫正方法抵消后果。

黑足鼬几乎是唯一可以通过CRISPR技术和基因驱动技术挽救的濒危动物。夏威夷的鸟类数量正在迅速下降，主要是由于一种能够感染鸟类的疟疾在作怪。在补鲸人带回蚊子之前的十九世纪，夏威夷岛的鸟类没有接触过这些蚊子携带的疾病，因而也就没有免疫力。现在，夏威夷特有的一百多中鸟类只保留下来了42种，而且其中的四分之三被列为濒危物种。美国鸟类保护协会已将夏威夷命名为“世界鸟类灭绝之都”。鸟疟并不是夏威夷本土鸟类的唯一威胁，但如果继续这样下去，这些鸟可能会全部消失，但基因编辑可能是阻止这种状况发展的最好方法。

杰克·纽曼 （Jack Newman） 是阿米瑞斯公司的前首席科学官，阿米瑞斯开创了青蒿素合成的先河，这是目前治疗人类疟疾唯一有效的药物。现在他把注意力集中在鸟类易感的蚊虫携带疾病上。保护鸟类免受疟疾的唯一方法，便是通过在一大片区域喷洒化学药品来扑杀蚊子，而这只能获得部分成功。

纽曼说： “这种杀虫剂必须接触到蚊子才能杀死它们。”这些蚊子都在很深的树洞和岩石缝隙中生存和繁殖。为了能让杀虫剂接触到它们，生活在夏威夷热带雨林中的大量其他生物都将遭受毒害。但是能使蚊子失去繁殖能力的基因编辑，可以帮助拯救这些鸟类而不破坏生存环境。纽曼说： “利用基因遗传学来拯救这些物种，能针对性地解决各种环境问题。鸟疟正在侵害夏威夷的野生动物，既然我们有办法阻止它，怎么能继续坐视不理呢？ ”

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2016年2月，美国国家情报总监詹姆斯·克拉珀 （James Clapper） 在他的年度报告中警告参议院：CRISPR这样的技术应该被视为潜在的大规模杀伤性武器。许多科学家认为，这些评价是毫无根据的，甚至有些极端。对恐怖分子来说，相比造出新的作物传播病毒或致命的细菌，有更容易的方式袭击人群。

然而，既然拥有了这些分子工具，还继续假装有害 （包括甚至是意外伤害） 的风险是不存在，也是一种目光短浅的行为。大多数科学家认为，当我们开始编辑其它物种的遗传基因，很难不去联想人类的基因是否也能编辑呢？ 而一旦想到这一点，再回头就很难了。

当我们在加州大学伯克利分校同分子和生物学教授詹妮弗·道纳 （Jennifer Doudna） 交谈时，她问道： “基因编辑的意外后果是什么？ ”在2012年，道纳和她的法国同事艾曼纽·夏邦杰 （Emmanuelle Charpentier） 证明，科学家们可以使用CRISPR技术在实验室纯化DNA。“我们对人类基因组的了解，或者对其他物种的基因组了解都还不够，目前很难回答这个问题。但不论我们是否充分了解它，人们都会运用这个技术。”

科学推动人类进步越快就越可怕。这句话一直以来都是正确的。DIY生物学已经成为现实，就像人们以前在车库里玩业余无线电或初级电脑，大众用CRISPR工具包做实验也必定成真。运用这些技术，刚入门的遗传学爱好者也能改变植物和动物的基因。

但这些技术带来的好处是真实存在的，而忽略这些好处也有一定的风险。蚊子每年都给世界各地带来巨大痛苦，能够消灭它们携带的疟疾或其他疾病将成为医学界最伟大的成就。不过很显然，利用CRISPR技术来编辑人类胚胎还太早了，还有不改变物种遗传谱系就治愈疾病的其他方法。

例如，在先天萨氏病新生儿的大脑中，缺少一种能够帮助人体代谢脂肪的关键酶。这种病极其罕见，而且是在父母双方把基因缺陷都遗传给孩子时才会发生。用CRISPR技术可以很容易地编辑父母一方的精子或卵细胞，以确保孩子没有遗传到两份有缺陷的基因。这样的干预措施显然可以挽救生命，并减少疾病复发的机会。通过体外受精，已经能够实现类似的结果：植入缺少缺陷基因的胚胎来确保孩子不会把这一缺陷传到下一代。

当面对难以预计的风险时，我们有很强的不作为倾向。但是有数百万的生命正濒临险境，不作为本身就是一种巨大的风险。2015年12月，来自世界各地的科学家在华盛顿会面，商讨这些选择的伦理难题。这些问题很难回答，但我们知道的是，在缺乏有力监管的情况下，在还没有人类DNA被编辑出来时，这场拥有巨大潜力的革命可能只会笼罩在恐惧中。

“基因驱动和CRISPR技术是凌驾于所有物种之上的力量，”斯坦福法律和生物科学中心主任汉克·格里利 （Hank Greely） 说。“这项技术有着巨大的前景。但我们需要承认，我们是在和一种全新的力量打交道，因此必须找到确保人们正确使用它的方法。但显然，我们还没有准备好，而我们是输不起的。”

翻译：赵赫

编辑：EON

https://www.nationalgeographic.com/magazine/2016/08/dna-crispr-gene-editing-science-ethics/