人类基因组正走向衰败

文泽波

人类对于自身的基因探究从未停止。1990年，人类基因组计划启动，十三年后（2003年），研究人员宣布人类基因组计划完成了基本上整个人类基因组的高质量序列。2007年，“炎黄计划”完成了100%中国人基因组图谱。在了解了基因和蛋白质的功能之后，这些知识将在医学，生物技术和生命科学领域产生重大影响。不过，随着人们对基因的了解越来越深入，科学家们也越来越确认，人类的基因正在发生着大量的、危险的突变。

高于阈值200倍的突变速率

美国诺贝尔奖获得者赫尔曼·约瑟夫·穆勒（HermannJosephMuller）在大约70年前就吹响了哨声——平均每个新生儿带着50-100个新的突变出生，人类基因组里有很多基因连锁群（linkagegroup），相当于捆绑遗传有害基因会影响这些基因连锁群，产生连锁反应。穆勒指出，每代每个人的突变应当不超过0.5个，如果突变率太高，人类基因组会不可避免的恶化，最终导致人类灭亡。

2018年，在一次美国卫生研究院（NIH）的演讲中，研究了突变载量18年的康奈尔大学的遗传学教授JohnC.Sanford指出，“学遗传学的人都知道，人类基因组累积了越来越多的有害突变，突变载量太大。现在科学家们的共识是，人类突变的速率是，每代人的每个人平均贡献了100个突变。”这个数字，超过了穆勒给出的阈值0.5整整200倍。

在这段时间里，不断有科学家提出类似的佐证。1997年威斯康星大学麦迪逊分校的遗传学家詹姆斯克劳（JamesF.Crow）表示，过去的几百年里，有害突变一直在不断累积，而有害突变导致的繁殖能力下降率大概是每代人下降1～2%。1996年，德克萨斯大学医学分校的研究者也表示：在研究中发现人类线粒体基因组累积的突变太多。1999年，英国萨塞克斯大学的生物学家AdamEyre-Walker和爱丁堡大学的生物学家PeterD. Keightley发表论文：人类的基因突变率非常高，而且其中只有少部分是有益突变，大部分是有害的。

征兆其实已经出現在我们周围

既然基因已经朝着有害的方向突变了几百年，对我们有什么影响呢？答案是：那些病已经出现在眼前了——糖尿病、过敏、肥胖症、甚至近视眼都是人类基因有害突变积累引发的征兆。这其中的原由，与自然选择作用的降低不无关系。以I型糖尿病（高度可遗传糖尿病）举个例子，在过去还没有药物能够治疗糖尿病时，这种疾病会导致患者死亡，使得该类基因的遗传率降低，自然选择作用明显。而现代社会，人们可以通过胰岛素使得这类患者正常生活，繁衍后代，于是糖尿病基因就会在这样的繁衍中遗传下去。I型糖尿病基因就很难在人类的基因库中剔除。这一基因遗传时间越长，由其引发的有害基因突变的几率也就越大。

而在科学家们对小鼠、蠕虫和其他许多动物的实验中发现，在没有自然选择的情况下，实验室动物的突变发生率会不断增长，整个种群会变弱，适合度（生物个体或群体适应环境的程度）降低。从这一角度出发，科学技术进步的同时，降低了自然选择的作用，为有人类害基因的突变提供了一个“避难所”。

事实上，早在2010年亚利桑那州立大学的生物学家迈克尔·林奇（MichaelLynch）就在论文上表示：在美国，自闭症、男性不孕不育、哮喘、免疫系统紊乱、糖尿病等疾病的增长率远远超过了预期；美国和英国的国民智商在过去的100年里呈缓慢下降趋势。有害突变在人类基因池中不断累积，每代人的生理和心智机能会衰退1%。此外还有研究发现，人们身体里“爱学习”的基因也在逐渐衰落。

风口上的“人工基因合成”

如果说人类为什么能够抗住这么猛烈的伤害，那么一定是因为我们原本强大的基因——它本是在自然选择中不断锤炼出来的。但是它还能抗多久，我们不得而知。按照迈克尔·林奇的说法，如果没有自然选择，人类生理、形态、神经活动水平每200- 300年就会大变样。

当然，人类并不会坐以待毙。2016年，美国波士顿哈佛大学医学院举行了一场特殊的会议，大约150名科学家、律师和企业家秘密会面讨论创造一个完全人工合成的人类基因组的可能性——科学家们探讨是否能化学重组那些从父母亲遗传给子女的基因材料。会议上为什么要邀请律师呢？原因是，人工改变人类的基因不光是技术的问题，还是人类道德伦理与法律的问题。2018年，南方科技大学副教授贺建奎的“基因编辑婴儿”一事便被判为违法行为。解决人类基因组走向衰败一事，任重而道远。（编辑/侯帮虎）