W我们都看过那些醒目的标题:“富裕和成功是你的基因”(《卫报》，七月十二日）；“一项新的基因测试有助于确定儿童的成功”(《新闻周刊》，七月十日）我们算命的基因“让我们(华尔街日报，11月16日）；等等
问题是，这些标题中的许多根本不是在讨论真正的基因，而是一个粗略的基因统计模型，涉及几十个不太可能的假设。现在，缓慢但肯定的是，整个基因概念模型正在受到挑战。
我们已经达到了基因的高峰，并通过了它。
我当然，这是一个令人印象深刻的故事。今天，大多数人都知道19世纪50年代孟德尔用豌豆进行的育种实验。他把注意力集中在简单的性状上，这些性状具有明确的、易于计算的变异：紫色或白色的花；茎长或短；光滑或起皱的种子；等等交叉受精后，后代的变异模式表明与单个“遗传单位”的变异相关
孟德尔的遗传因素——至今仍有推测，但尚未确定——后来被称为基因。在20世纪初，人们很容易把它们等同于整个后代在智力和身体上全面发展的信息和指示。
在1911年的一篇著名论文中，威廉·约翰森警告不要这样做。他说，我们不知道这些推断出来但看不见的因素如何可能携带如此复杂的信息。但是约翰森被忽视了，因为事实证明，与其说是生物学，不如说是意识形态。
生物的复杂性与它们拥有的基因数量之间没有相关性。
20世纪20年代，人们更喜欢的教条开始出现在不同的版本中。1943年，著名物理学家欧文·薛定谔在都柏林的一次著名演讲中对其进行了恰当的总结。他告诉听众，染色体“在某种代码脚本中包含了个体未来发展的整个模式及其在成熟状态下的功能。”
围绕着代码的形象，整个世界的等级和特权秩序很快得到加强。我们被告知，这些基因具有不同的“优势”，不同的排列形成了等级，决定了不同“种族”的价值在阶级结构的社会中，不同阶层的人都有这种先入为主的观念。整个智力测试运动就是围绕着这种先入为主的观念展开的，测试也因此而展开。
这一形象助长了上世纪30年代的优生学和纳粹运动，并带来了悲剧性的后果。1938年，英国著名的教育委员会颁布法令，“基因不平等的事实是我们无法逃避的”，“不同的孩子……在某些重要方面需要不同类型的教育。”
战后的研究明智地更多地关注于生物化学，但也有类似的先入之见。1953年沃森和克里克发现了DNA的结构，这似乎证实了一个强大的密码脚本的存在。他们揭示了DNA中的成分序列（称为核苷酸）是如何作为模板的——一种蛋白质的代码，就像打字机对字母进行排序以形成单词一样。因此，公认的“中心教条”可以被认为是来自基因编码的单向信息流：
DNA模板→ 蛋白质→ 发展特点；
就好像仅仅产生这些词就等于写下一个复杂存在的整个“书”。
然后是对整个基因组中的基因（DNA的组成部分或“字母”）进行测序的卓越技术。它的应用，以巨大的成本，在人类基因组计划有人告诉我们，这将揭示“人类是什么样子的”。人们做出了铺天盖地的承诺，不久将发现控制人类智力、社会行为和复杂疾病的基因。
现在，在低成本、高度机械化的程序中，搜索变得更加容易。每个人的DNA成分(单词中的字母)都不同，这种成分被称为单核苷酸多态性，简称SNPs。对人类定义的基因研究归结起来就是寻找这些差异与智商、教育、疾病或其他方面的差异之间的统计关联。
多年来，失望接踵而来:在snp和可观察到的人类特征之间，只能找到一些极其微弱的联系。然后又是一种想象。为什么不把最强的弱关联加在一起，直到获得与个体差异有统计学意义的关联?正是这样的“多基因分数”，结合了数百或数千个因人而异的snp，并与智商或教育分数等特征分数(尽管相关性很弱)相关联，构成了我们现在所看到的断言的基础。
如今，上世纪30年代风格的政策含义再次浮现。建议包括在出生时进行基因测试以进行教育干预，胚胎选择所需的特征，确定哪个阶层或“种族”比其他阶层更适合，等等。如今，在精明的市场营销中，数以百万计的人在DNA自我检测试剂盒中学习自己的基因占星术。
因此，现在从大众媒体中喷涌而出的炒作正在普及一直潜伏在科学中的东西:作为一个几乎拥有超自然力量的实体的基因上帝。今天，正是这种基因，用英国圣歌的话说，“使我们高低贵贱，并支配我们的财产。”
在她1984年的书中，信息的个体发生科学哲学家大山苏珊(Susan Oyama)警告说:“正如传统思想将生物形态置于上帝的头脑中一样，现代思想也找到了赋予基因最终形成力量的方法。”
在今天的科学和流行的描述中，基因“行为”、“行为”、“直接”、“控制”、“设计”、“影响”、“有影响”、“负责”、“自私”等等，就好像它们自己的思想有设计和意图一样。
但与此同时，一种反叙事正在形成，不是来自媒体，而是来自科学本身。
T他长期以来压制约翰森的逻辑，这种逻辑几十年来一直困扰着基因之神，现在终于回到了原点。科学家现在知道，DNA密码中的信息可以只有用作蛋白质的模板。它不可能作为更复杂的任务的指令，将蛋白质组合成一个功能完整的生物，就像打字机上的角色不能写出一个故事一样。
这对我们这些灌输了在发育之前必须有一套遗传指令的人来说似乎是令人困惑的：如果不是在DNA代码中，那么在哪里？到了20世纪80年代，研究结果开始改变这种观念。
首先，实验室实验表明，早在基因存在之前，生命形式可能就像“分子汤”一样繁荣了。它们通过数百种成分之间的相互作用自组织、合成聚合物(如RNA和DNA)、适应和复制。这意味着它们遵循了由组件之间的关系产生的“指令”，根据当前情况，没有总体控制器:成分信息这是遗传学家多伦·兰瑟特(Doron Lancet)所说的。
从这个角度来看，基因进化得较晚，是先前系统的产物，而不是最初的设计者和控制者。更可能在需要时作为组件的模板：一种用于定期“及时”供应所需零件的设施。
后来人们慢慢意识到，我们从父母那里继承了这样的动力系统，而不仅仅是我们的基因。卵子和精子含有多种因素：酶和其他蛋白质；氨基酸；维生素、矿物质；脂肪；RNA（DNA以外的核酸）；数百个细胞信号因子；以及父母基因的其他产物，而不是基因本身。
分子生物学家一直在描述这些因素如何形成复杂的相互作用网络。它们一起根据周围环境的变化进行自我组织。由于对变化中的统计模式非常敏感，他们预测未来的状态，通常会创建新的紧急属性来满足这些状态。
因此，即使是单个细胞也会改变它们的代谢途径，以及它们利用基因来适应这些模式的方式。也就是说，它们“学习”，并在活着的时候创造指令。当然，基因被用作制造重要资源的模板。但是这个系统的方向和结果并不是由基因控制的。就像蚂蚁或蜜蜂的群体一样，在形态和变异的发展过程中也有更深层次的动力学定律在起作用。
有人把这个过程比作没有指挥的管弦乐队。生理学家丹尼斯·诺布尔将其描述为随着生活的旋律起舞（他新书的标题）。它在早期开发中表现得最为惊人。在数小时内，受精卵变成了一团相同的细胞，当然，所有细胞都具有相同的基因组。但是这些细胞已经在用化学信号风暴相互交谈。通过风暴中的统计模式，再次创建了指令从头. 这些细胞都有相同的基因，它们会繁殖成数百种截然不同的类型，以一个优美的芭蕾舞步在正确的时间找到正确的位置。这不可能在DNA的固定线性字符串中指定。
因此，我们逐渐意识到，发展并没有事先的计划或蓝图:指令是在活着的时候创造出来的，比从愚蠢的DNA中创造出来的要聪明得多。这就是为什么今天的分子生物学家报道细胞中的“认知资源”;“生物信息情报”;“细胞情报”;“代谢记忆”;以及“细胞知识”——这些术语都出现在最近的文献中。1，2《细胞思考吗？》是该杂志2007年一篇论文的标题细胞和分子生命科学.3.另一方面，基因型编码的假定发育“程序”从未被描述过。
工作中的另一个难题是发现基因产品在投入使用之前通常会经历重新排列。
正是这些发现使我们对基因因果关系的认识发生了翻天覆地的变化。我们传统上认为细胞内容物是DNA指令的仆人。但是，正如英国生物学家丹尼斯·诺布尔坚持的那样对作家苏珊·马祖尔的采访,1.“现代合成在生物学上的因果关系是错误的……DNA在被系统的其他部分激活之前，其自身绝对不会起任何作用……DNA不是主动意义上的原因。我认为最好将其描述为被动数据库，由生物体使用它来制造所需的蛋白质。”
当然，很容易看出直接遗传指令的印象是如何产生的。父母在某种程度上“传递”了他们的身体特征：头发和眼睛的颜色、身高、面部特征等等；“在家族中运行”的事物。统计上有数百种疾病与单个基因突变相关。几十年前就知道了，这些肯定反映了决定发展和个体差异的遗传密码？
但事情并不是那么简单。想想孟德尔的甜豌豆。有些花是紫色或白色的，遗传模式似乎反映了上述单一“遗传单位”的变异。然而，它并不依赖于单个基因。统计关系掩盖了染料（花青素）的几个化学合成流，这些化学合成流由整个细胞控制和调节，包括许多基因的产物。一种成分（一种“转录因子”）的微小改变会破坏这种协调。没有它的花是白色的。
这很好地说明了诺布尔所说的“被动因果关系”。类似的观点也适用于许多“遗传疾病”以及家族遗传疾病。但是更多进化的功能和相关的疾病依赖于上面提到的巨大的调控网络和成千上万的基因。在DNA序列上，基因通常被十几条或更多的“调控”序列所环绕，这些序列被更广泛的细胞信号及其动态所使用，以控制基因转录。
这就解释了为什么人类似乎只比苍蝇或老鼠多几个基因（大约20000个），而胡萝卜却有45000个！生物的复杂性与它们拥有的基因数量之间没有相关性。但这与监管网络不断演变的复杂性有关。计算基因以了解整体就像通过计算字母来判断一部文学作品。这是办不到的。
A.这一切为现代基因关联研究提供了一个令人担忧的背景。此外，为这些研究提供动力的统计分析本身就充满了陷阱。首先，计算多基因分数的方法通过统计操作分析了数百万个变量，这为假阳性提供了巨大的机会。非常大的数据库——即使是随机生成的数据库——也可能包含大量无意义的关联;而且无效的假设会极大地夸大统计显著性值。
例如，在多基因评分估计中，假设SNP关联可以简单地加在一起，就像袋子里的豆子一样，不受彼此或环境的影响。然后，正如美国国家卫生研究院(National Institute of Health)的网站提醒我们的那样，大多数snp在功能上都是无关紧要的。4.
更重要的是，所有现代社会都是由基因背景不同、功能不相关的人的移民浪潮造成的。不同的波动倾向于以随机不同的水平进入阶级结构，形成所谓的遗传群体分层。但不同的社会阶层在学习机会方面也存在差异，而IQ测试、教育等的设计在很大程度上反映了这些差异，而与学习能力本身的差异无关。因此，一些虚假的关联也是不可避免的。
令人吃惊的是，人们普遍认为的这种基因其实并不存在。
正如杰里米·j·伯格(Jeremy J. Berg)和他的同事在今年12月的在线杂志上警告的那样Biorxiv在美国，多基因评分“严重受到分层偏差的影响，因为即使血统上的微小差异也会在不经意间转化为预测表型上的巨大差异。”5.
工作中的另一个难题是发现基因产品在投入使用之前通常会经历重新排列。这意味着不同的蛋白质，可能具有广泛不同的功能，可以从同一个基因产生：而不是像中心教条告诉我们的那样一对一。同样，这种重排的指令并不在基因本身。
更令人吃惊的是，人们认识到，用于制造蛋白质的基因组不到5%。大多数产生大量不同的因子（RNA），通过网络调节其他基因的使用方式。
我们越来越多地发现，在复杂的进化特征（如人类思维）中，从发育到个体差异的DNA变异几乎没有什么预测。当然，基因是至关重要的，但几乎所有的基因变异都是以一种方式处理的，你可以通过构建替代路线来改变你从A到B的旅程。《华尔街日报》的一篇论文称：“多种替代途径……是规则，而不是例外。”生物系统2007年。6.
相反地，现在大家都知道，一群基因相同的个体，在与纯种实验动物相同的环境中长大，并不会变成完全相同的成年人。相反，他们的发育表现出在正常的、基因可变的群体中发现的各种身体和功能变异科学类2013年，茱莉亚·弗鲁恩德(Julia Fruend)和同事们在发育中的大脑结构差异中观察到了这种影响。
同样的道理，我们现在可以理解为什么相同的遗传资源可以在不同的器官和组织中以多种不同的方式使用。现在用于手臂和腿发育的基因首先出现在没有手臂和腿的生物体中。用于果蝇性腺发育的基因现在用于人类大脑的发育st基因在几个不同的组织中同时用于不同的目的。
我在…生命评论物理学2013年，詹姆斯·夏皮罗（James Shapiro）描述了细胞和生物体如何能够进行“自然基因工程”。也就是说，它们经常改变自己的DNA序列，在一生中重写自己的基因组。令人吃惊的是，这种基因就像人们普遍设想的那样——是DNA链上的蓝图，决定着发育及其变异-其实并不存在.
杂志上的一篇评论就是如此遗传学2017年，遗传学家彼得·波廷（Petter Portin）和亚当·威尔金斯（Adam Wilkins）质疑“基本‘遗传单位’概念的效用以及长期以来隐含的基因是自主因子的信念”。他们表明“经典的分子定义已经过时。”
在过去的社会政策错误重演之前，这些基因概念的根本性修改需要尽快向公众公布。
肯·理查森曾是英国开放大学人类发展高级讲师。他是本书的作者基因、大脑和人类潜力：智能的科学和意识形态。
工具书类
1.Marijuán，P.C.，Navarro，J.，和del Moral，R.《原核生物智能：感知环境的策略》。生物系统,99, 94 - 103(2010)。
2.《认知细胞：重新思考细菌行为》。微生物学前沿6., 264 (2015).
3.Ramanathan S. & Broach j。r。细胞会思考吗?细胞和分子生命科学64, 1801 - 1804(2007)。
4.国家卫生研究所什么是单核苷酸多态性(SNPs)?https://ghr.nlm.nih.gov
5.Berg, j。et al。英国生物库中多基因高度适应信号降低。生物十四（2018）.从doi.org/10.1101/354951检索
6.Wagner，A.和Wright，J.复杂监管网络中的替代路线和突变稳健性。生物系统88, 163 - 172(2007)。
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