日前，英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的報(bào)告顯示，研究者首次確認(rèn)了人類大腦中兩個(gè)與智商有關(guān)聯(lián)的特定基因簇，而這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)意味著，未來(lái)或許可以通過(guò)調(diào)控這些基因來(lái)提升智力。盡管目前這只是一種理論上的可能，但無(wú)論如何，關(guān)于基因調(diào)控，科學(xué)家已經(jīng)邁出了第一步。

文/圖廣州日?qǐng)?bào)記者黃嵐 圖gettyimages

最新發(fā)現(xiàn)：

兩大基因簇和智商水平密切相關(guān)

英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的報(bào)告顯示，他們首次確認(rèn)了人類大腦中兩個(gè)與智商有關(guān)聯(lián)的特定基因簇，這一發(fā)現(xiàn)不但加深了研究人員對(duì)智商的理解，未來(lái)或許有助于開(kāi)發(fā)更高效的神經(jīng)系統(tǒng)疾病療法。這項(xiàng)研究成果發(fā)布在新一期《自然·神經(jīng)科學(xué)》雜志上。

這兩個(gè)基因簇分別被稱為M1和M3，每個(gè)基因簇由數(shù)百個(gè)相互關(guān)聯(lián)的基因組成，它們很可能受主調(diào)控開(kāi)關(guān)的控制，共同影響人的認(rèn)知、記憶、注意力和推理等有關(guān)智商的方面。雖然目前該研究尚處于早期階段，但研究人員將深入這一基因網(wǎng)絡(luò)，以期最終能夠通過(guò)調(diào)控這些基因來(lái)提高人的認(rèn)知功能。

參與研究的帝國(guó)理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家邁克爾·約翰遜表示，人類智商是由大量進(jìn)行團(tuán)隊(duì)工作的基因共同決定的。利用計(jì)算機(jī)分析上述數(shù)據(jù)，就是為了確認(rèn)影響認(rèn)知和推理能力等智力方面的基因簇。此外，某些與智商有關(guān)的基因如果發(fā)生變異，也是誘發(fā)癲癇癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的重要因素。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)意味著，未來(lái)有可能通過(guò)調(diào)控機(jī)制，調(diào)節(jié)與人類智商有關(guān)的基因簇，從而改變智商，但“目前這只是在理論上具有可行性”。研究人員表示，這將是解開(kāi)人類大腦功能之謎的新途徑希望，他們希望該類研究能為治療神經(jīng)疾病如癲癇提供新見(jiàn)解，并改善與這些疾病相關(guān)的治療手段。

專家解惑：

“天才”具有

與眾不同的基因？

此次研究成果是否意味著“基因決定了人的智商”的說(shuō)法成立？北京大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)博士劉峰在接受記者采訪時(shí)表示，僅從研究結(jié)果來(lái)講，還不能證明“基因決定了人的智商”這一結(jié)論。“該研究只是通過(guò)初步實(shí)驗(yàn)與生物信息學(xué)分析確認(rèn)了這些基因簇和智商有一定的相關(guān)性，但其中是否具有真正的因果關(guān)系需要更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。盡管如此，從專業(yè)的角度來(lái)看，基因?qū)τ谌祟愔巧毯芸赡軗碛袥Q定性的作用，但需要更多的實(shí)驗(yàn)去證明。”他這樣解釋道。

智商通俗來(lái)講是智力的代名詞，包含記憶力、推理力、想象力、分析力、判斷力等，智商是這些能力的綜合體現(xiàn)，而人類大腦則是擁有和體現(xiàn)這些能力的器官。“影響神經(jīng)可塑性的因素通常認(rèn)為包括先天基因遺傳因素和后天的環(huán)境因素，基因可以讓大腦具有可塑性強(qiáng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是關(guān)鍵因素；而后天因素，比如教育和訓(xùn)練，也可以提高大腦的各項(xiàng)智力能力，不過(guò)通常認(rèn)為可能需要建立在基因因素之上。”他舉例，“這就像用桶裝水一樣，基因因素決定了每個(gè)人的桶有多大；假如基因因素不好，即使后天訓(xùn)練再多，由于桶小，也裝不下更多的水。”

劉博士表示，從科學(xué)的角度出發(fā)，“天才”理論上應(yīng)該是存在的，這些人具有特殊的基因表達(dá)情況和不同于常人的大腦結(jié)構(gòu)，他們通常神經(jīng)可塑性極強(qiáng)、記憶力驚人、想象力也極為豐富，即使在沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊教育與訓(xùn)練的情況下就可以完成常人難以完成的大腦活動(dòng)。

“天才”也許有代價(jià)

“傻人”可能有傻福

研究者發(fā)現(xiàn)，某些與智商有關(guān)的基因如果發(fā)生變異，也是誘發(fā)癲癇癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的重要因素。換句話說(shuō)，是否那些聲名顯赫的“智力基因”，一旦發(fā)生病變便會(huì)反戈相向，對(duì)人類的智商造成威脅？對(duì)此，劉峰博士給予了肯定回答。

“首先要強(qiáng)調(diào)，生物體是非常精妙的‘緩沖體系’。所謂‘緩沖體系’，就是我們傳統(tǒng)文化中經(jīng)常講到的‘過(guò)猶不及’的道理。”他解釋道，基因表達(dá)成蛋白質(zhì)的過(guò)程受到許多步驟精細(xì)調(diào)控，目的就是要保證蛋白表達(dá)量在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，達(dá)到“穩(wěn)態(tài)”。某種蛋白過(guò)多和過(guò)少都會(huì)對(duì)生物體造成毒害。在明白了這個(gè)原理之后，那些所謂的“智力基因”一旦表達(dá)量過(guò)高，很有可能會(huì)對(duì)智商造成相反的效果，乃至對(duì)生命造成威脅。

神經(jīng)的可塑性強(qiáng)和興奮度高使得大腦反應(yīng)迅速，看上去智力更高；但如果神經(jīng)過(guò)度興奮，就會(huì)造成多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，比如癲癇。此外，自閉癥、精神分裂癥都已經(jīng)證明和一些神經(jīng)系統(tǒng)的基因突變有關(guān)。劉峰博士告訴記者，有趣的是，不少智商很高的“天才”有時(shí)也都或輕或重地表現(xiàn)出自閉癥、精神分裂癥或癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)問(wèn)題；相反，個(gè)別有癲癇病史的人可能會(huì)表現(xiàn)出獨(dú)特的大腦功能，比如超強(qiáng)的心算能力等。“不是有句話叫做‘天才與瘋子只有一步之遙’么？由此可見(jiàn)，‘天才’有時(shí)也許是要有代價(jià)的，而‘傻人’可能有‘傻福’。”

“基因編輯”目前效率不高且有脫靶問(wèn)題

最近關(guān)于“基因編輯”的話題受到熱議，然而“基因調(diào)控機(jī)制”涵蓋面更廣，相比之下，“基因編輯”只是其中的一個(gè)手段。“基因調(diào)控機(jī)制”主要在轉(zhuǎn)錄和翻譯層次，其中以轉(zhuǎn)錄更為重要。相比之下，“基因編輯”就是人為修改DNA模板的過(guò)程，編輯之后的基因DNA模板就會(huì)產(chǎn)生序列不同的mRNA（信使RNA）和蛋白質(zhì)，而這些mRNA和蛋白質(zhì)的量并沒(méi)有什么變化，除非整體刪除基因或添加重復(fù)基因的拷貝，抑或在基因的表達(dá)調(diào)控區(qū)進(jìn)行編輯。

“以智商基因?yàn)槔蛘{(diào)控機(jī)制’的最終目的是改變以該基因?yàn)槟０迳傻牡鞍踪|(zhì)的多少。可以采用‘基因編輯’的方式編輯基因DNA模板，也可以用活化或失活轉(zhuǎn)錄因子或翻譯因子的方式分別激活或抑制‘轉(zhuǎn)錄調(diào)控’和‘翻譯調(diào)控’，最終使得‘智商基因’的表達(dá)控制在一個(gè)較為優(yōu)化的范圍內(nèi)，既可以提高神經(jīng)可塑性與活動(dòng)性，但又不至于引發(fā)疾病。”最后劉峰博士表示，控制基因表達(dá)的“度”是一個(gè)關(guān)鍵因素，在最優(yōu)范圍沒(méi)有明確之前，任何針對(duì)這些“智商基因”的改變都有可能引發(fā)疾病。

此外，“基因編輯”和其他調(diào)控方式勢(shì)必引入外源物質(zhì)，安全性值得考慮，尤其是“基因編輯”的效率目前不高，而且存在脫靶問(wèn)題，可能造成“目的基因沒(méi)有被編輯，而編輯了其他基因”的情況。這些原因綜合造成了 “基因編輯調(diào)控智商基因” 在目前不具備可行性，但在未來(lái)能否實(shí)現(xiàn)有待于進(jìn)一步研究。

未來(lái)方向:

“智商基因”也會(huì)引起“情商基因”的研究

鑒于“基因編輯”這項(xiàng)技術(shù)不夠成熟，所以現(xiàn)階段研究者更多的是以“死馬當(dāng)活馬醫(yī)”的心態(tài)對(duì)一些“非改不可”的基因進(jìn)行“改良”，而對(duì)錦上添花的“優(yōu)化”則非常謹(jǐn)慎。其實(shí)在人體內(nèi)，除了擁有與智商有關(guān)聯(lián)的特定基因簇之外，編碼組蛋白、主要組織相容性復(fù)合物分子和抗體分子的基因都呈現(xiàn)成簇現(xiàn)象。劉峰博士表示，通常進(jìn)化熱點(diǎn)的基因、需要大量表達(dá)的基因和功能類似的基因有時(shí)都會(huì)成簇存在。未來(lái)基因簇的研究會(huì)是生物信息學(xué)與基因組學(xué)的一個(gè)重要研究方向，對(duì)于研究基因功能和人類進(jìn)化方向都具有重要意義。

“關(guān)于‘基因調(diào)控’的研究一直都是生命科學(xué)的研究重點(diǎn)，未來(lái)也不會(huì)削弱。而‘智商基因’領(lǐng)域，未來(lái)可能關(guān)注更加精細(xì)的神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制，區(qū)分促進(jìn)大腦功能與大腦疾病的分子機(jī)制，使得個(gè)別‘天才’免受神經(jīng)系統(tǒng)疾病的困擾。”他說(shuō)，“這個(gè)話題的確非常有趣，我想大家都有這樣一個(gè)感覺(jué)，就是智商非常高的人可能會(huì)表現(xiàn)得情商不太高，做事比較古怪，這可能和大腦工作區(qū)域的激活與抑制有關(guān)。人是需要生活在社會(huì)之中，單單智商高的人有時(shí)并不意味著一定受其他人歡迎。因此，‘智商基因’的研究也會(huì)引起相應(yīng)‘情商基因’的研究，乃至智商與情商的討論。”