创业与人体-03 遗传的革命

今天文稿用的并不是我之前计划好的内容，而是把今天听的一本书拿过来做了内容。一开始我并没有发现《遗传的革命》这本书和人体之间有什么直接的联系，以及它之前两天的内容也没有多少直接联系，但是这本书却解开了我长久以来的一个困惑，生物努力适应环境之后所发生的身体上的改变，到底能不能直接遗传给后代，还是说生物的进化只能依靠生殖过程中的基因变异？今天这本书就彻底解开了我的这个疑惑，另外它还让我明白了，为什么我们的父母那一备，也就我们的同龄人当中有那么多的肥胖者，为什么这些年中国人备受三高的困扰，而原因并不是简简单单的生活条件改善这么简单。

1.表观遗传学

过去我们对遗传的理解就是，后代从父母那里继承来了DNA，而基因就决定了个体的特征，这个人将来能长多高，他的智商会有多高，她的肤色，她的眼睛颜色，这些都是由基因控制的。如果人类弄清了哪一个基因，具体控制哪些性状，那么科学家就可以像玩乐高积木一样，任意控制人的身体。但是这一套理论并不能很好的解释，为什么高个子的父母会生出而固执的小孩，以及类似这样的问题。科学家们逐渐意识到，除了基因之外，还有别的东西的控制人体，他那种完全一样的基因表现出不一样的性质，而这就是表观遗传学。*表观*指的是生物体的*表型*，说的是一个生物体形态和功能上的表现，身高、发色、体能等等。

表观遗传学认为，基因只是影响表现的一个方面，除了基因本身携带的信息之外，一个基因能不能够表达，或者表达多少都会影响的表现。*获得性遗传*由19世纪的生物学家马克提出，认为物种后天出现的某种特征也可以遗传给下一代，比如如果父亲的皮肤被太阳晒得比较黑，那么孩子的皮肤也会比较黑。这里一个重要的案例是发生在1944年的*荷兰饥饿冬天事件*，因为当时荷兰的医疗数据保存的比较完好，就被科学家拿来当做研究表观遗传学的数据。科学家研究了一出孕妇的数据，这群孕妇在怀孕头三个月经历了饥饿冬天事件，三个月之后，饥荒过去，他们很快开始调养，把营养补上来，这些婴儿出生的时候体重正常，但是当他们成年之后，很多人都成为了肥胖者。科学家猜想，这是因为头三个月食物稀少，婴儿为了适应这种低营养状态，细胞内发生的表观遗传学改变，将细胞的代谢调节为了节食模式。当孩子长大之后，老婆摄入的食物量正常，对他们的细胞来说也太多了，所以多余的能量就被储存起来，他们也就更容易肥胖。接着科学家又调查了这群婴儿里的女性，发现这些女性所生的第一个婴儿往往都超重，也就是说她们的小孩也只有这种节能模式。

2.表观遗传的机制

要弄清表观遗传的机制，我们首先得梳理一下，都不考虑表观遗传的情况下，基因怎么控制我们的身体状态。身体要读懂DNA双螺旋结构，首先又把DNA串成一条单链，然后用这条单链做模板，做一条跟它配对的单链，新的单链叫做信使RNA。它就是DNA和身体之间的信使，负责传递信息，细胞里有个专门的结构，可以把信RNA翻译成蛋白质。这些蛋白质会影响我们的表型，以及我们的生理功能，胰岛素就是这样一种蛋白质，少了它血糖就会升高。

如果对前面这个过程进行调控，那么就会影响到蛋白质的变化，而《遗传的革命这本书》的作者将这种影响称之为*修饰*，原因是这种影响非常微小。有一种修饰叫DNA甲基化，它就好像是给DNA装上的一个开关，使得DNA没有办法表达。还有另外一种更加精细的调控方式，这种组蛋白乙酰化。组蛋白是一些包裹着DNA蛋白质，乙酰化就是给他们连上一个乙酰基团，这个乙酰基团和组蛋白比起来是一个非常小的修饰，组蛋白乙酰化可控制信使RNA的生成。但是这种组蛋白乙酰化的修饰并不稳定，在细胞内部和外部环境发生变化的时候，这种组蛋白乙酰化就经常发生，这使得组蛋白乙酰化更像是给DNA装上的一个旋钮。

3.环境和繁衍对表观遗传修饰的影响

科学家们最喜欢通过同卵双胞胎的研究环境对人的影响，因为同卵双胞胎的基因是相同的，而不同的经历使得他们的表观遗传修饰出现了差异。科学家研究发现，随着时间的推移，年龄的增长，同卵双胞胎的表观遗传修饰差别就会越来越大。如果是分开两地生活的同卵双胞胎，他们的这种差别就会更大，因为他们生活的环境差异更大。时间越长双胞胎身边的人最配能够分出它们的差别，他们的健康状况也会不同，可能其中一个会得上遗传病，而另外一个不会。

在繁衍后代的过程中，男性和女性所承担的压力并不一样，这种差别会使得他们在基因层面上作出不同的选择。对于父亲来说，为了让基因传下去，他会希望婴儿尽可能强壮，更是生小孩对母亲来说伴随着巨大的风险，母亲就会希望孩子不要过于强壮。而这个时候表观遗传修饰就起到了调节按钮的作用，父亲一方的强壮开关打开，而母亲一方的强壮开关关闭，这样一来，孩子就不会因为两个强壮开关都打开而长得过于粗壮。这种遗传表观修饰只发生在父母一方基因上的情况，就被称之为*印迹*。

如果把人的身体看作是一台机器，那么基因就为我们配合的硬件，而表观遗传修饰则像是一个技工，它在我们面对繁殖压力和环境压力的时候，就会打开或关闭各种调节开关，让我们的身体更好的运转下去。过去人类的癌症的研究都集中在研究基因上，现在科学家们受到表观遗传学的启发，通过调节基因的修饰来改变基因的表达，从而使其抑制作用的基因重新发挥作用。

那么最后我们也可以用表观遗传学的观点，来理解今天中国出现的大量的肥胖人群。上个世纪中国人所经历的战乱和饥荒，使得人将自己的表观遗传修饰调节到了节食的模式。虽然今天人们的生活条件普遍改善，但是人们从父辈那里继承而来的表观遗传修饰，依然让我们的身体处在节食模式当中，即使只是吃到了正常的食物量，也会使我们长出很多脂肪。