俗話說“江山易改，本性難移”；俗話又說“近朱者赤，近墨者黑”；俗話還說“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞”……聽起來這些俗語各自向人們傳達(dá)著強(qiáng)烈的觀點(diǎn)：遺傳很重要、原生家庭環(huán)境很重要。遺傳和環(huán)境，誰對(duì)人的決定更大？
為什么有的人唱歌會(huì)走音、看東西會(huì)色盲？復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院研究員同一個(gè)家庭成長起來的兄弟姐妹長相不同，甚至個(gè)性千差萬別；我們從小到大，每天都在接觸著各種各樣的人，但每個(gè)人似乎都不一樣；對(duì)于親緣關(guān)系或同一環(huán)境下長大的人，遺傳和環(huán)境哪個(gè)影響更大？為什么處在一樣的環(huán)境、擁有相似的基因，人跟人還是不一樣？研究發(fā)現(xiàn)，人與人的不同主要體現(xiàn)在腦結(jié)構(gòu)和功能上的差異，這導(dǎo)致人和人在性格、感知、智力乃至腦疾病的患病率和嚴(yán)重程度上都有所不同。02 大腦的差異從何而來？
科學(xué)家們試著從兩個(gè)方面著手研究這個(gè)問題。首先，從體貌特征而言似乎答案很明確，我們經(jīng)常能感覺血緣關(guān)系近的人，長相一般更相似，比如說子女會(huì)長得像父母，兄弟姐妹之間也會(huì)比較相像。這個(gè)感覺與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，親緣近就代表了遺傳信息（DNA）更相像，因此長得就更像。也就是說，體貌等個(gè)體差異很大程度取決于遺傳信息的差別。那么性格、智力呢？除了DNA遺傳，我們經(jīng)?？紤]的還有后天的環(huán)境因素，要把這兩個(gè)因素區(qū)分開，科學(xué)家們采取了兩個(gè)研究方式：收養(yǎng)研究和雙胞胎研究。第一，假設(shè)遺傳因素才是造成人們在某一方面相似或者不同的原因，那么被收養(yǎng)的孩子雖然跟親兄弟姐妹在不同環(huán)境成長，但他的性格還應(yīng)該跟親緣兄弟姐妹更為相似。反之，如果他跟養(yǎng)父母更像，那就說明后天環(huán)境起主要作用。收養(yǎng)研究
第二，雙胞胎可以分為“同卵”和“異卵”。假設(shè)同卵雙胞胎為A，他們的DNA相似度幾乎可以達(dá)到100%；異卵雙胞胎為B，他們的DNA相似度和普通的親緣兄弟姐妹差不多，大約為50%。
如果A、B都在原生家庭成長起來，那么正常來說，性狀上的相似度同卵雙胞胎A肯定高于異卵雙胞胎B，但如果發(fā)生例外，某一性狀異卵雙胞胎B高于同卵雙胞胎A，那就說明遺傳因素在這里作用不大，相似度是由后天環(huán)境造成的，反之則說明遺傳起主要作用。
雙胞胎研究
經(jīng)過測試，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大腦內(nèi)部的相似度，與行為、智力測試結(jié)果相同。因此，他們利用磁共振成像技術(shù)，從大腦的結(jié)構(gòu)、連接、功能等方面進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)還有數(shù)百項(xiàng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果都證明，遺傳基因更相近的人，外貌、智力等的相似度也更高。也就是說，從性格、智力、行為等方面看，人與人之間差異的很大一部分都受到了遺傳因素的調(diào)控。德國哲學(xué)家萊布尼茨說：“世界上沒有完全相同的兩片樹葉”，人也一樣，即使是同卵雙胞胎，即使如此相似，但表現(xiàn)出來的性格、面對(duì)同一件事情的行為絕不完全相同。什么造就了獨(dú)一無二的自我？
遺傳基因的相似度造成了每個(gè)人與其他人的不同，但，是什么最終決定了獨(dú)一無二的你？為了解決這一問題，科學(xué)家引入了一個(gè)概念——遺傳率，也就是DNA突變，對(duì)于人們之間差異的貢獻(xiàn)百分比。經(jīng)過對(duì)各種行為和能力進(jìn)行測量，結(jié)果表明遺傳率在30%～80%不等。舉個(gè)例子，比如身高的遺傳率是60%，這就意味著有的人高、有的人矮這個(gè)現(xiàn)象60%來自于DNA突變，40%可能是其他因素。DNA突變幾乎不可避免，每一次細(xì)胞分裂、增殖時(shí)，DNA都需要復(fù)制，復(fù)制就會(huì)出錯(cuò)，形成突變。盡管我們的細(xì)胞中存在著很多糾錯(cuò)、查錯(cuò)的機(jī)制，但還是做不到百分之百準(zhǔn)確，原因是基因組的DNA實(shí)在太長了。打個(gè)比方，四大名著加起來差不多350萬字，如果把基因組的每一個(gè)堿基看成一個(gè)漢字，那我們?nèi)祟惖幕蚪M每復(fù)制一遍，就相當(dāng)于要把四大名著抄800多遍，因此偶爾有錯(cuò)也不奇怪。突變的基因在人類繁衍過程中反復(fù)經(jīng)歷著出現(xiàn)、清除、淘汰、留下突變的基因在人類繁衍過程中反復(fù)經(jīng)歷著出現(xiàn)、清除、淘汰、留下，因此每個(gè)人都有數(shù)百萬突變的基因。科學(xué)家們進(jìn)行了大量研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于相貌、身高、智力、性格等因素而言，遺傳造成的差異占比較大，而環(huán)境造成的差異相對(duì)較小。這意味，你與別人不同，是因?yàn)檫z傳基因不完全相同；你之所以成為現(xiàn)在這個(gè)樣子，則是因?yàn)镈NA突變起了很大作用。復(fù)雜的發(fā)育過程充滿了基因突變的可能性。從受精卵發(fā)育成人，需要在遺傳程序的指導(dǎo)下經(jīng)歷一系列十分復(fù)雜的步驟。在胚胎發(fā)育的最早期受精卵迅速分裂，一分為二、二分為四、四分為八，如此繼續(xù)，直到形成一個(gè)由幾千個(gè)細(xì)胞組成的球狀胚胎，這些細(xì)胞最終會(huì)發(fā)育成人體的不同器官。從受精卵發(fā)育成人，需要在遺傳程序的指導(dǎo)下經(jīng)歷一系列十分復(fù)雜的步驟就拿大腦來說，它包含著許多不同的腦區(qū)和數(shù)以百億計(jì)的細(xì)胞，數(shù)量堪比銀河系中的恒星。要讓這些區(qū)域正確形成，這些細(xì)胞必須正確到達(dá)應(yīng)該在的位置，發(fā)揮正確的功能，經(jīng)歷一系列復(fù)雜的發(fā)育過程。如果有一些關(guān)鍵的調(diào)控基因發(fā)生了改變，可能某一個(gè)結(jié)構(gòu)不能正常地形成，也許會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重的發(fā)育性的腦疾病。但即使程序完全相同，這個(gè)過程仍然會(huì)受到無處不在的隨機(jī)性影響。相似的基因，發(fā)生突變后依然會(huì)相似嗎？即使基因幾乎一模一樣的同卵雙胞胎，發(fā)育過程中的基因突變也充滿了概率問題，很有可能導(dǎo)致最后的發(fā)育結(jié)果有所不同。這就像做菜，即使有一個(gè)非常詳細(xì)的菜譜，但可能十個(gè)不同的廚師做出來的味道依然有細(xì)微差別。許多年前，著名的發(fā)育生物學(xué)家康納德·沃丁頓曾經(jīng)發(fā)明了一個(gè)視覺隱喻，用以描述發(fā)育中的隨機(jī)過程與它們導(dǎo)致高度可變的結(jié)果的方式。在圖景中，一個(gè)小球在類似于山坡的起伏不平的地勢上滾落。小球代表著在發(fā)育歷程中的生物，坡頂代表最初受精時(shí)，坡腳代表發(fā)育的可能結(jié)果。山坡上分布著各種凹陷和谷地，小球可能會(huì)沿著不同路徑到達(dá)不同的終點(diǎn)。當(dāng)小球滾落時(shí)，每當(dāng)遇到峽谷的起始點(diǎn)，微小的隨機(jī)變異就能影響它是向左還是向右滾動(dòng)。如果讓小球滾落100次來觀察結(jié)果，可能70次會(huì)進(jìn)入某個(gè)在左邊的假想峽谷，30次進(jìn)入右邊。但是這些概率在不同人中會(huì)存在差異，因?yàn)槊總€(gè)人“地形”的精確形狀體現(xiàn)的是各自擁有的基因組。左撇子還是右撇子，雖然并不是完全由遺傳決定，但它仍然完全是先天的利手性，也就是左撇子還是右撇子，就是一個(gè)很好的例子。它完全不受家庭環(huán)境的影響，但是又只是部分源于遺傳。父母一方或雙方如果是左撇子，孩子是左撇子的幾率就會(huì)增加，但也只是把基線從10%提高到15%或20%。雙胞胎研究提示，這個(gè)性狀的總遺傳率只有25%左右——同卵雙胞胎也通常并不同時(shí)是左撇子。也就是說，這個(gè)性狀雖然并不是完全由遺傳決定，但它仍然是完全先天的。讀到這兒，我們似乎可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：你=DNA+DNA突變，這個(gè)說法對(duì)嗎？事實(shí)上，這并非是故事的全貌，即便把“遺傳”和“遺傳突變”結(jié)合在一起看，依然并不足以解釋人群中的其他變異，是不是還存在一個(gè)隱藏的第三因素？第一個(gè)可能是我們測量的誤差，比如同一個(gè)人填不同維度的量表測出來的結(jié)果不同；今天的表和明天的表結(jié)果不同等，但其實(shí)這部分誤差是可以被計(jì)算出來的，但把這部分扣除之后，仍然會(huì)發(fā)現(xiàn)還有些東西是沒有辦法解釋的。這就牽出了第二個(gè)因素——非共享環(huán)境，它不是指后天的成長環(huán)境，而是我們每一個(gè)人的經(jīng)歷中都有一些完全獨(dú)特于個(gè)體本身且不為他人所有的一些因素，它們總是讓我們變得更加不同。第三，一個(gè)更重要的來源——并非“環(huán)境“因素，而是每一個(gè)人所固有的內(nèi)在因素，源自于大腦發(fā)育過程中的隨機(jī)性。同一首歌，為什么有人唱出來跑調(diào)有人很準(zhǔn)確？同一幅畫，為什么有人看出了30種顏色，有人看出39種顏色？我們在生活中似乎經(jīng)常能碰到這樣的情況，同樣的東西不同的人有不同的感受。比如讓兩個(gè)人回答同一張圖上有多少種不同顏色，如果你數(shù)出來的數(shù)量大概在20到32之間，你可能具備三色視覺，也就是說你有三種不同的視蛋白，可以接受三種不同波長的光：紅色、綠色和藍(lán)色，最后混雜起來形成我們看到的多姿多彩的世界。但如果你在這張圖中看到的色彩少于20種，那有可能是缺失了其中一個(gè)顏色的感知，也就是我們常說的色盲。還有一部分人可能在看到的顏色在32到39種之間，那么你可能擁有罕見的四色視覺，這是因?yàn)槿齻€(gè)感知顏色的視蛋白上有一個(gè)基因產(chǎn)生了突變，使得你多了一種感知顏色的能力，因此會(huì)看到更為細(xì)微的顏色差別。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明，視覺并不像照相機(jī)一樣所見即所得，因?yàn)槲覀兯姷倪@一部分，我們?nèi)魏我环N感知能力，不管是視覺、觸覺還是聽覺，我們所能感受到的刺激其實(shí)是很單調(diào)的。比如視覺就是光子過來，聽覺就是聲波過來，而我們所主觀看到的這個(gè)世界是很豐富的。因此，感知能力實(shí)際上是通過把外界接收到的信息和自己腦中已有的知識(shí)，以及對(duì)于這個(gè)世界的認(rèn)知進(jìn)行了比較和處理后形成的概念。也就是說感知其實(shí)是一個(gè)主動(dòng)的過程，它并不僅僅被動(dòng)地接受一個(gè)客觀的刺激后，我們就立刻說這是怎么樣子，而是通過推測到底是什么產(chǎn)生了我們所感受到感覺刺激，這樣的一個(gè)行為來實(shí)現(xiàn)。這就意味著我們腦子里已有的內(nèi)部模型、我們大腦里已有的知識(shí)，可以改變我們的感受到信息的最終結(jié)果。從“接受刺激”到“形成感知”是一個(gè)復(fù)雜的過程，除了需要調(diào)動(dòng)我們的外界感受器，比如視網(wǎng)膜等，還需要大腦中一系列的神經(jīng)環(huán)路來處理信息。因?yàn)樯窠?jīng)環(huán)路是在遺傳程序的指導(dǎo)下發(fā)育而成，因此遺傳、基因突變等都會(huì)影響最后的感知結(jié)果，一旦出現(xiàn)問題，也會(huì)造成感知上的失調(diào)。比如色盲、音盲、臉盲等。如果你去測量這個(gè)人對(duì)于高低音的感知，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他其實(shí)是有判斷力的，但是自己唱卻唱不準(zhǔn)，這種情況就很可能是他內(nèi)部的神經(jīng)環(huán)路做處理的過程中出現(xiàn)了偏差。臉盲也是如此，有的人不是記不清楚別人的臉，而是會(huì)認(rèn)錯(cuò)人。他可能也不是說不能識(shí)別這張臉和那張臉，如果客觀地放兩張照片，他是能看出區(qū)別的，只是無法把這張臉和腦海中其他一些關(guān)于這個(gè)人的姓名、職業(yè)等信息串聯(lián)在一起。除此之外，還有一種特殊的感知能力，它不是出錯(cuò)，而是在一些異常情況下，不同感覺之間產(chǎn)生了冗余的、本不該有的聯(lián)系，被稱為“聯(lián)覺”。擁有聯(lián)覺的人，在接受單一的感覺刺激時(shí)會(huì)感受到其他多余的感覺，比如字符-色彩聯(lián)覺，他們會(huì)認(rèn)為字母、數(shù)字或者漢字的筆畫帶有天然的色彩。根據(jù)美國心理學(xué)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，大約2000人中只會(huì)出現(xiàn)一個(gè)聯(lián)覺者，當(dāng)然這一概率在藝術(shù)家、作家以及音樂家的人群中更高，比如現(xiàn)代抽象主義繪畫的創(chuàng)始人康定斯基。每一個(gè)獨(dú)一無二的我，或許不完美，但彌足珍貴最終，我們發(fā)現(xiàn)每個(gè)人在遺傳程序的調(diào)控之下，在充滿了隨機(jī)且不可復(fù)制的發(fā)育歷程中，造就了世界上每一個(gè)獨(dú)一無二的自我，或許并不完美，但彌足珍貴。希望每個(gè)人能更好地認(rèn)識(shí)自己和他人，也能夠更為平和地看待自己和他人。本文為何苗8月31日在造就的直播內(nèi)容節(jié)選，想了解完整內(nèi)容請(qǐng)購買會(huì)員，觀看完整直播回放。腦科學(xué)嘉賓韓璧丞，將在下周19日的造就Future大會(huì)上講述腦機(jī)接口相關(guān)話題，歡迎大家參加。點(diǎn)擊圖片，觀看何苗演講《只要大腦的奧秘尚未大白于天下，宇宙將仍是一個(gè)謎》（本文未經(jīng)造就授權(quán)，禁止轉(zhuǎn)載。）互動(dòng)話題：感謝你的在看、轉(zhuǎn)發(fā)、評(píng)論，你認(rèn)為遺傳和環(huán)境，哪個(gè)因素對(duì)人的影響更大？
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