五千年(敝帚自珍)

主题:354-Robert Plomin:基因与成绩 -- 万年看客

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家园 Robert Plomin:基因与成绩,下

另一项尚未正式宣布的大新闻是英国国家医疗服务体系/NHS刚刚拨款8000万英镑,免费为国民提供多基因评分。英国人明年去医院抽血时会被询问是否想做测试以及想要知道多少信息。芬兰和爱沙尼亚之前进行了这样的尝试,结果报名者的数量爆棚,85%的人希望测试一下。因为从某种意义上说将自己的基因数据交给政府远远好过交给直接面向消费者的公司,至少政府更注重数据保密,不会像23andMe那样将数据匿名出售给制药业。另一方面,如果你选择23andMe来进行基因测序,而且你又恰好遭受了概率为1%的不幸,生来就携带阿尔茨海默症这一隐性性状的两个等位基因,有朝一日可能面临高达60%的发病风险,那么23andMe又能为你做些什么呢?至多为你提供一条链接:“你可能想了解更多关于阿尔茨海默症的信息”。如果你让国家医疗服务体系或者国家卫生与临床优化研究所/NICE为你进行测序,那么他们可能会决定有些事情你还是不知道的好,因为我们目前无能为力,知道了也没用。这些政府机构的标准基因测序程序可能会这么问:“你是否想知道NHS认为你应该了解的信息?”这其中当然包括心脏病基因,因为心脏病很容易预防;酗酒的多基因评分并不太可靠,但是一般人只需要避免长时间大量饮酒就不会变成酗酒者,而酗酒基因携带者却未必。好比说你和朋友喝得一样多,他们可能不会成瘾,可是你却可能会。这些都属于你想知道的事情。如果这项计划在试点的五百万人群当中运作良好,那么接下来就会覆盖英国的一亿六千万人口,唯一的要求是你必须同意将你的NHS匿名电子记录用于研究,因为这一做法的用意是获取越来越大的样本,从而检测越来越小的基因效应。

在精神病学领域,基因研究主要集中在严重心理疾病方面,包括双相情感障碍和重度抑郁症。对于精神分裂症,目前我们可以通过基因预测7%的易患性。鉴于精神分裂症的遗传性大约是50%,我们还有很长的路要走,但是一旦我们认识到最主要的基因效应其实是微小效应的叠加,我们就在过去短短几年取得了这么大的进步。但是最让我惊讶的是,我们利用针对学业成就的全基因组关联研究为双胞胎研究当中的7000个孩子创建了多基因评分,学业成就的测量标准是受教育年限。我想知道多基因评分在学业成就方面能预测多大的方差。答案是15%,超过了将成年人作为预测对象的预测:同样以学业成就作为目标性状,我们可以预测 10%的成年人方差。能够解释15%的方差的预测手段是当前行为科学领域最强一档的手段。当然,鉴于学业成就的遗传性是60%,我们还有很长的路要走。不过我毫不怀疑在几年内我们就能预测30%的方差。达到 60%则是个技术问题,我们需要全基因组测序,因为我们目前使用的 SNP 虽然足有上百万个,但是依然还有很多基因组区域没有得到SNP标记。全基因组测序就是接下来的重大方向。

无论如何,15%的方差解释力都相当可观。别忘了OFSTED的学校质量评估只能解释4%的方差,换一种说法就是基因预测学习成绩的力量高于家庭收入与社会经济地位等等变量。在画面上的图表当中,我们将作为样本的7000个孩子按照多基因评分由低到高排序,然后每十分位分成一组,共计十组。你可以看到这呈线性关系。图表的横轴是多基因评分分组,纵轴是 GCSE成绩。可以看到,多基因评分越高的分组对应的GCSE 成绩也越高。但是各个分组的极端值之间还是存在很大的差异,尽管我们只解释了 15%的方差。最低十分位的平均成绩为 C,而最高十分位的平均成绩为 A-。不过必须注意的是这是一张箱形图。这意味着,在最低十分位的孩子中,有75%的人得分为C或更低,还有25%的人成绩较高,其中有些人的成绩甚至在 A 级以上——基因预测并不完美。相反,在最高组的孩子当中由75%的人得分为 A-或更高,可是也有 25%的人得分较低。遗传性并非100%,我们永远无法解释所有的方差。在现实层面真正意义重大的是,最低组中只有25%的孩子上了大学,而最高组中则有75%的孩子上了大学。这才是真正的差异。我们需要考虑如何在教育和育儿过程当中解决这个问题。

到目前为止,我们所得到的只是学业成就这一粗略变量,但是目前我们已经针对更具体的多基因评分进行了大量研究,比如阅读能力、理工科能力以及多动症。我认为这些研究有助于个性化教育,促使我们不再采用一刀切的教育系统,承认孩子们天生不一样,并且努力顺应他们的天然趋势。如果你能够预测一个孩子在学习当中可能出现哪些问题,那么就能像医学领域那样提前进行预防,而不是等到问题出现后再去费力解决。有一点人们没有认识到的是,兄弟姐妹的基因相似度是 50%。这意味着他们之间有 50%的差异。在一个家庭当中可能一个孩子在学校表现很好,而另一个孩子却不太好,这可能是因为他们的多基因评分差异很大。一个孩子的评分可能高于平均水平两个标准差,而另一个孩子则低于平均水平两个标准差。这就说到了教育领域老生常谈的话题:教育的目的是培养还是拣选?我本人的价值观坚决反对拣选式教育,但是如果当前的教育机制必须基于拣选,那么我认为没有合理的理由反对将多基因评分纳入拣选标准,作为考试成绩的补充,因为至少多基因评分没有偏见——就算某个家庭特别有钱,给孩子请了特别昂贵的家教,报了这样那样的辅导班,也依然无法提高孩子的基因分数。换句话说,基因评分能够增加拣选的预测价值。此外我还有一个特别感兴趣的话题:是否可以利用基因技术在社会最底层的家庭里找到那些仅仅因为面对学术训练时缺乏家庭优势而遭到埋没的孩子。

我想说的是,遗传差异是塑造我们为人的主要系统性力量,决定了孩子在学校的表现;环境因素很重要但是并不系统;真正能造成影响的环境因素是随机变量而不是家庭或者学校的系统效应;多基因评分将会甚至正在变革科学;所有大型研究现在都将DNA纳入了考量,从而为研究增加遗传成分——无论研究对象是社会、育儿、学校教育还是应当如何理解我们自己。谢谢大家。

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