過去中國人經常說一句話,就是祖上積德,或者祖上造業。在今天的人看來,這些話好像是在講迷信。不過,現代科學的發展,已經給這些思想,打開了一扇新的大門。

決定人的生理特徵的因素是什麽?現在人們都知道是人的基因在起作用。其實這句話并不完整。實際上,人有什麽基因,并不是唯一的因素。人的生理特徵,在更大程度上取決於哪些基因起作用、哪些基因不起作用。而研究這一領域的學科,就叫做「表徵遺傳學」(Epigenetics)。

人體細胞核中的DNA,展開後一共有 2 公尺長。這麽長的基因鏈,必須是處在卷縮狀態下,才能放進微小的細胞核裡。在卷縮狀態下,有些片段比較舒展,而有些則團縮的很緊。

DNA是怎麽起作用的呢?一條基因,是DNA鏈中的一個片段。以這個基因為模板,複製出一段RNA,然後再用RNA作爲模板,製造出蛋白質分子。這些蛋白質分子,在人體内發揮不同的生理功能。

簡單的說,舒展的基因,才能夠複製RNA,而緊緊團在一起的基因,就不能複製RNA,也就不可能發揮作用。當然實際情況比這個更加複雜。在細胞核中,DNA鏈就像一條長長的電綫,每隔一段距離,就在一個蛋白質構成的「軸」(Histone,稱為「組蛋白」)上面繞幾圈。還有許多的酶,附著在軸或者DNA鏈上。這些系統,共同決定了DNA的卷縮狀態,以及哪些基因能夠表達或者不能夠表達。這些因素,統統稱作表徵遺傳信息。

表徵遺傳學示意圖。(圖:公有領域)

圖中紫色長鏈是DNA。藍色的Histone是組蛋白分子,DNA鏈纏繞在這些分子上。圖内有兩個方框,左側的方框中,基因排列非常密集,就無法表達;右側的排列比較鬆散,就能夠表達。

人的DNA是相對穩定的,但是表徵遺傳信息,卻能夠根據人的生活環境、營養和心理狀態而產生改變。前一陣,美國太空署研究一名宇航員斯科特∙凱利(Scott Kelly)在國際空間站期間「基因」發生了變化,其實說的并不是DNA發生了變化,而是指的表徵遺傳信息的變化。

美國宇航員斯科特∙凱利(Scott Kelly)。(圖:公有領域)
斯科特∙凱利和孿生兄弟馬克(Mark Kelly,左)都是美國宇航員。(圖:公有領域)

表徵遺傳信息是能夠遺傳給下一代的。這就很有趣了。一方面,外界環境和個人的生活方式能夠改變這些信息;另一方面,這些變化,又能夠遺傳給下一代。這麽説來,在我們的血液中,不但流淌著祖輩的DNA,而且還流淌著他們生活方式的烙印。

一些不良的生活習慣,比如抽菸喝酒,或者過度的精神緊張,都會改變表徵遺傳信息。而這些信息,又或多或少遺傳給下一代,甚至好幾代。

科學研究還發現,人的一生如果經常與人爲善,就會對自身的生理機能有正面的影響。反之,傷害別人的行爲,往往會帶來負面的情緒和健康狀況的下滑。而這些因素,又是能夠遺傳給後代的。所以祖上積德、祖上造業,這些話并不是沒有科學根據啊。

近年來,表徵遺傳學已經進入了醫療領域。比如科學家們發現,一些癌症就是因爲表徵遺傳信息出了問題,使得該起作用的基因沒有發揮作用,而不該起作用的基因卻被激活。此外,表徵遺傳信息,對人的心理狀態和智能也有很大的影響。

人的體能和智能,過去人們認爲這些都是先天因素。其實它不但取決於個人的生活方式,還取決於祖先的生活方式呢。

責任編輯:蘇明真