袁越
同年進(jìn)入《三聯(lián)生活周刊》。擔(dān)任特約撰稿人至今,負(fù)責(zé)撰寫科技報(bào)道,旅游與地理和“生命八卦”等欄目。
很多人類疾病都有遺傳因素,這些致病基因之所以沒(méi)有在人類進(jìn)化過(guò)程中被淘汰,是因?yàn)樗鼈兒芸赡茉?jīng)對(duì)生存有益。多發(fā)性硬化癥就是如此。這是一種自身免疫性疾病,患者的免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地攻擊神經(jīng)束外側(cè)的保護(hù)性髓鞘,導(dǎo)致肢體或面部強(qiáng)直性痙攣,伴隨放射性疼痛,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致躁郁癥和認(rèn)知障礙。目前,全球大約有250萬(wàn)名多發(fā)性硬化癥患者,尤其以北歐患者居多,平均每10萬(wàn)人中約有143人“中招”。
多發(fā)性硬化癥的病因尚不明確,科學(xué)家們只知道大約有70%的致病因素與居住環(huán)境和生活習(xí)慣有關(guān),比如吸煙、過(guò)度肥胖等。另有30%為遺傳因素,目前,已有233個(gè)與此有關(guān)的基因突變被發(fā)現(xiàn),但科學(xué)家們并不知道這些基因到底以何種方式導(dǎo)致了這種病。
要想解答這個(gè)問(wèn)題,一個(gè)常用的方法就是追蹤這些致病基因的進(jìn)化軌跡,看看它們都是從哪里來(lái)的,以及在何種情況下擴(kuò)散至整個(gè)人類基因組。來(lái)自英國(guó)牛津大學(xué)、丹麥哥本哈根大學(xué)和美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的遺傳學(xué)家們從世界各地的博物館收集了將近5000份古人的牙齒和骨骼化石,分析了其中的DNA序列,構(gòu)建了一個(gè)迄今為止最為全面的古人類基因庫(kù)。之后,研究人員用現(xiàn)代人的基因庫(kù)數(shù)據(jù)和這個(gè)古人類基因庫(kù)做對(duì)比,構(gòu)建出了這些致病基因的進(jìn)化路徑和時(shí)間線,終于解開(kāi)了謎團(tuán)。
2024年1月10日出版的《自然》雜志刊發(fā)了來(lái)自這個(gè)研究小組的4篇論文,解釋了多發(fā)性硬化癥、阿爾茨海默病和2型糖尿病的起源,為將來(lái)科學(xué)家們找到更好的治療方法提供了有價(jià)值的信息。
就拿多發(fā)性硬化癥來(lái)說(shuō),這種病是在大約5000年前被來(lái)自東歐大草原(今烏克蘭)的顏那亞人帶到北歐的。當(dāng)時(shí)北歐的原住民是狩獵采集人群,而顏那亞人主要以畜牧業(yè)為生。這種生活方式讓他們每天都要近距離接觸牛和羊這兩種哺乳動(dòng)物,于是他們進(jìn)化出了更加活躍的免疫系統(tǒng),用來(lái)對(duì)付來(lái)自牛和羊的動(dòng)物性傳染病。但是,強(qiáng)悍的免疫系統(tǒng)在今天越來(lái)越干凈的北歐環(huán)境中派不上用場(chǎng)了,這就是多發(fā)性硬化癥的病因。
多發(fā)性硬化癥與皰疹病毒之間的關(guān)系,從另一個(gè)側(cè)面證明了上述猜測(cè)的正確性。皰疹病毒是一種極為常見(jiàn)的嗜淋巴細(xì)胞病毒,超過(guò)90%的人在5歲前就會(huì)被感染。但如果一個(gè)人小時(shí)候的生活環(huán)境太過(guò)清潔,導(dǎo)致這個(gè)人直到青年時(shí)期才被感染,那么此人將來(lái)得多發(fā)性硬化癥的概率將會(huì)增加32倍。
南歐雖然和北歐一樣同為發(fā)達(dá)地區(qū),但南歐人患多發(fā)性硬化癥的概率只有北歐人的一半,原因很可能在于顏那亞人并沒(méi)有到達(dá)過(guò)南歐,所以南歐人體內(nèi)并沒(méi)有那么多“牧民基因”。不過(guò),來(lái)自安納托利亞(土耳其)地區(qū)的農(nóng)民大約在一萬(wàn)年前開(kāi)始移民到南歐和東歐,為這兩個(gè)地方帶來(lái)了大量“農(nóng)民基因”,導(dǎo)致南歐人更容易患雙相障礙(躁郁癥),而東歐人則更容易患阿爾茨海默病和2型糖尿病。
牧民和農(nóng)民之間的差異還體現(xiàn)在注意缺陷多動(dòng)障礙(多動(dòng)癥)上。這是兒童中最為常見(jiàn)的一種大腦疾病,總體發(fā)病率約為11%,男孩是女孩的兩倍。這種病也可見(jiàn)于成年人,只是發(fā)病率比兒童要低,大約為4%。多動(dòng)癥是一種遺傳病,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)好幾個(gè)與此有關(guān)的基因。這些致病基因在游牧民族中的占比更高,這讓一些科學(xué)家懷疑這種病很可能與游牧的生活方式有關(guān)。
在人類學(xué)術(shù)語(yǔ)中,游牧指的是一種從大自然獲取全部生活資料的生存方式,其重點(diǎn)是游而不是牧。游牧民族的最大特點(diǎn)就是居無(wú)定所,當(dāng)他們把一個(gè)地方的可采摘漿果或者可捕殺動(dòng)物消耗殆盡之后,便會(huì)遷徙到另一個(gè)地方,繼續(xù)過(guò)著狩獵采集的生活。
對(duì)于大部分游牧部落來(lái)說(shuō),最重要的生存策略就是恰當(dāng)選擇遷徙的時(shí)間。當(dāng)一個(gè)地方的自然資源即將消耗殆盡時(shí),獲取單位資源所需付出的努力便會(huì)急劇增加,此時(shí)就應(yīng)該選擇放棄,果斷遷徙到新的地點(diǎn)。但遷徙過(guò)程本身既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,人們還要應(yīng)對(duì)路途中可能出現(xiàn)的各種意外情況,所以過(guò)早遷徙同樣是不利的。
為了研究游牧民族生存策略的演化,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的戴維·巴拉克教授設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)游戲,目標(biāo)就是在8分鐘的時(shí)間里采集盡可能多的漿果。他和同事們招募了457名志愿者來(lái)玩這個(gè)游戲,玩家可以選擇留在同一叢灌木中采集漿果,但隨著漿果數(shù)量的減少,采集的難度會(huì)越來(lái)越大。玩家也可以選擇換到另一叢灌木中繼續(xù)采集,但遷徙過(guò)程需要耗費(fèi)一定的時(shí)間,這同樣會(huì)降低采集的效率,影響最終得分。
這個(gè)游戲存在一個(gè)理論上的最佳策略,但絕大部分志愿者都選擇了遠(yuǎn)比最佳策略要長(zhǎng)得多的停留時(shí)間。換句話說(shuō),人類的本性似乎是要盡量避免遷徙,即使這么做降低了獲取自然資源的效率。
之后,研究人員讓這些志愿者做了一個(gè)性格問(wèn)卷測(cè)試,以判斷他們是否存在多動(dòng)癥傾向,結(jié)果發(fā)現(xiàn)206人有比較明顯的多動(dòng)癥傾向。這個(gè)比例要比現(xiàn)實(shí)生活中的多動(dòng)癥比例高出10倍,因?yàn)樾睦磲t(yī)生做診斷的標(biāo)準(zhǔn)要比這個(gè)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)高得多。
最奇妙的是,研究人員發(fā)現(xiàn)這206名具有多動(dòng)癥傾向的人平均可以采到602枚漿果,比其余那些“正常人”多采81枚,原因是前者在每叢灌木中的停留時(shí)間要比后者少4秒。換句話說(shuō),多動(dòng)癥讓這些人更傾向于選擇遷徙,導(dǎo)致他們采用的策略更加接近這個(gè)游戲的最佳策略。
巴拉克教授將研究結(jié)果寫成論文,發(fā)表在2024年2月21日出版的《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B輯》上。文章指出,這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然只是網(wǎng)絡(luò)游戲,和真實(shí)生活中的選擇有差距,但道理是相通的,即多動(dòng)癥對(duì)于游牧生活方式來(lái)說(shuō)是有優(yōu)勢(shì)的。
當(dāng)然,多動(dòng)癥并非在所有環(huán)境中都是有利的。事實(shí)上,如果一個(gè)地方人煙稀少、食物充足,那么專注在一個(gè)地點(diǎn)狩獵采集是最合理的選擇。但當(dāng)人口增加導(dǎo)致人們從環(huán)境中獲取食物需要付出越來(lái)越多的努力時(shí),有多動(dòng)癥傾向者的選擇就顯出了優(yōu)勢(shì)。只不過(guò),在以科技為導(dǎo)向的現(xiàn)代社會(huì),多動(dòng)癥又變得不合時(shí)宜了。
總之,人類在距今5000年前的那段動(dòng)蕩時(shí)期經(jīng)歷了一次全球范圍的大遷徙,很多人離開(kāi)自己的家園,移居到了新的地方,導(dǎo)致他們體內(nèi)的舊基因和新環(huán)境發(fā)生了沖突,這就是今天很多遺傳病的由來(lái)。
理解這些遺傳病的源頭,有助于科學(xué)家們找到相應(yīng)的治療方法。多發(fā)性硬化癥的案例證明古人類基因庫(kù)具備強(qiáng)大的輔助分析能力,科學(xué)家們正在排隊(duì)申請(qǐng)使用這個(gè)基因庫(kù)來(lái)分析孤獨(dú)癥、多動(dòng)癥、精神分裂癥和抑郁癥等疾病的起源,看能不能從中獲得一些治療方面的啟示。