社會也是一個基因體：解析先天遺傳與後天環境糾纏關係的新科學

第一章 迎接社會基因體學革命

2016年，妻子和我坐在生殖醫學門診室，與專科醫師討論我們的選項。那是我妻子第一次流產，卻是我第二次遇到流產。我在前一段婚姻已育有兩個孩子，當時他們都是十幾歲的年紀。自從我在第二個孩子出生後、接受輸精管結紮手術以來，已經過了十四年。從前我有兩個未滿三歲的孩子時，我相當肯定自己不會再生小孩，但如今我墜入愛河，很希望能增加家庭成員。醫師告訴我們，輸精管結紮十年後，逆轉手術很少會成功，而且接受手術之後，我們甚至需要將近兩年，才會知道手術是否成功。當時這兩年似乎就像永恆一樣漫長。

我的第一段婚姻實在太不穩定，無法應付第三個孩子，但我也意識到，沒有人可以預測未來。因此，我在接受輸精管結紮手術之前，將一些精子存放在低溫實驗室。

但是七年後，在那段婚姻的最終風暴來臨前的一段寧靜時光，我的吝嗇占據上風，於是我填寫了丟棄那些精子檢體的文件。儲存費年年升高，而當時我覺得一直把錢浪費在這方面，似乎很傻。我不想再生小孩了。我丟掉自己三十二歲時留下的精子。

如今我對這項決定感到懊悔。我非常清楚，研究顯示父母的年齡與子女的精神病風險之間存在相關性。父親年齡愈大，小孩就愈有可能罹患自閉症、注意力不足過動症（ADHD）或思覺失調症等問題。

以自閉症為例，有一項以色列研究發現，相較於未滿三十歲的男性，四十幾歲的男性生下自閉症兒童的機率增加六倍。另一項針對瑞典醫療紀錄的檢查，則獲得沒那麼誇張的結果：接近五十歲的男性（當時我就處於這個年齡）生下自閉症兒童的機率會增加75%。

我認識不只一個人在中晚年才成為父親，然後需要照顧罹患自閉症的孩子。我知道他們的生活有多辛苦。

自閉症的基準點百分比偏低，約為1%，所以即使增加為五倍，也只會導致5%的機率。但是二十分之一的機率依然令我恐懼，尤其是還要考慮到所有其他風險。我已經有一個孩子診斷為ADHD，所以這種病症的發生率或許較高。光是想到在我這個年紀再從頭開始照顧一個新生兒，就足以讓我心中發怵。但如果要照顧一個帶有額外考驗的孩子，例如自閉症、ADHD或甚至思覺失調症，這已經超出我的能力範圍。當我第三次踏上成為父親的旅程時，這就是我最大的恐懼。

每個人獨有的多基因指數
由於我的節儉性格，我們無法使用我三十二歲時留下的精子，而是必須採用一批新的精子。這些精子會從我的睪丸抽取出來，然後一枚接一枚注射進我妻子的卵子。基於我們現在使用比較老的精子，所以我希望生女兒，原因是罹患自閉症和思覺失調症的風險較低，這兩種病症在男性都比較常見。

當我們詢問選擇性別的問題時，醫師解釋說，植入前的基因檢測會分析哪些胚胎可用、是否帶有唐氏症等異常表徵時，同時也會顯露性染色體。醫師補充說，我們沒有理由不能依據性別選擇健康胚胎。然後，我問了另一個問題：「我們能不能對胚胎DNA進行基因型鑑定，並計算它們的多基因指數？」在其他許多國家，除非是特殊案例，否則即使是選擇性別也不合法。但是在美國，生殖醫學就像蠻荒西部，幾乎任何事都可以做。

醫師看著我，很疑惑。我解釋「多基因指數」（polygenic index, PGI）是什麼：這個單一數字可彙整總結個體發生特定疾病或特徵的基因傾向，例如血壓、身高或認知功能。無論我們是否知道，我們所有人都擁有數百種結果的多基因指數，包括憂鬱症、身體質量指數BMI、糖尿病、教育程度…… 族繁不及備載。是的，其中也包括自閉症。PGI這個數字（或者該說這些數字，因為每項特徵都有不同數字）已經成為人類遺傳學的FICO信用評分。

基因研究的里程碑
人類基因體計畫的DNA序列初稿於2003年完成時，DNA的共同發現者詹姆斯．華生已經七十五歲了，他希望能很快在DNA序列中，找到所有人類特徵與疾病的根本原因。事實上，科學家當時認為，只需要短短幾年，就能在這串所謂的生命字典中，找到心臟病背後的五個基因、影響思覺失調症的十幾個基因，以及涉及認知能力的二十個基因。

這種樂觀精神是有充分理由的。當時最新的醫療基因學，已證明導致智能障礙的最常見基因FMR1、導致乳癌的兩種最常見基因BRCA1和BRCA2、由阿茲海默症造成認知衰退的最常見基因APOE4。一旦我們知道動脈斑塊、多種神經和血液異常背後的基因，甚至是吸菸或酗酒習慣背後的基因，這些病症就會成為舊日遺跡。然而結果證明，我們花了十年時間才知道，大多數特徵和疾病並非只受到寥寥幾個基因差異的影響，而是數千個基因差異。大多數特徵或疾病都是高度多基因性。

起初，遺傳學家很沮喪：如果高血壓等疾病的基礎生物學涉及許多基因，他們怎麼可能完全瞭解呢？如果藥物需要模仿或阻斷不只一個基因或十幾個基因，而是一千個基因才能治療思覺失調症，怎麼可能有希望設計出這種疾病的解藥呢？尤其是如果這一千個基因與體內許多其他生物程序有關，又該怎麼辦呢？不論是對抗心臟病或記憶衰退所需的基礎蛋白質，或是可由藥物或如今的mRNA疫苗阻斷（或增強）作用的蛋白質，都不只是少少幾種而已。我們無法只依靠簡單的藥丸，就消除糖尿病。對於憂鬱症或失智症的治療，也沒有明確的基因療法可用。

2011年由布萊德利．庫柏主演的電影《藥命效應》描述一名生活艱辛的作家，服下一種新藥，最後成為金融鬼才。這種情節在可見的未來，依然屬於科幻範疇。

以不深入使用專業詞彙的方式來說：我們所有人的基因體都有三十億個鹼基對。這些鹼基對是專門互相結合的核苷酸，經常以其英文名稱的首字母表示：A為腺嘌呤、C為胞嘧啶、G為鳥嘌呤、T為胸腺嘧啶。A永遠與T結合，C永遠與G結合，這就是鹼基對的名稱由來。人類DNA序列上，只有大約0.1%（千分之一）的鹼基對有所差異，所以大家常說，我們所有人的相同程度達到99.9%。想要瞭解那0.1%的差異如何影響我們的未來發展，就需要針對二十三對染色體上的那三十億個鹼基對，逐一檢測。

好消息是：當價格低廉的全基因體資料，可供許多人使用之後，我們就能利用一種稱為「全基因體關聯分析」（GWAS，發音為g-wass）的方法，來檢測幾乎所有的鹼基對，而不只是我們懷疑可能跟疾病有關的少數幾個鹼基對。第一次GWAS分析是在2005年進行的，當時的樣本數以如今看來非常小，只有九十六例黃斑部退化病人與五十名對照者。儘管只有一百四十六名受試者，但這項先驅研究的團隊依然找到一個使這種眼疾風險增加超過七倍的關鍵基因。

嶄新的預測科學
另一項重要的早期GWAS是針對思覺失調症，這種疾病的發生率為整個人口的大約1%，症狀會讓病人及家屬飽受折磨。典型的思覺失調症病人壽命，會比非病人少十二年至十五年。發病後的生活品質也會大幅下降，任何有親戚或朋友是病人的人都非常清楚這一點。思覺失調症在青壯年時期的發病很難預測。不過，科學家長久以來都知道，這種疾病的遺傳率很高，亦即罹患疾病的機率會受到基因組成所影響。大多數的雙胞胎和收養研究都認為，這種疾病的遺傳率是80%，這表示族群中有五分之四的發病率是由族群內的基因差異導致。有些學者認為，思覺失調症的成因是罕見突變造成巨大影響；有些學者則設想，這種疾病的成因是所有染色體的數千個微小影響累加所致。

2009年，遺傳學家珀塞爾和精神疾病遺傳學聯盟的大型研究團隊，在頂尖科學期刊《自然》發表一篇論文，指出這種可怕疾病的基因風險並不是由罕見突變導致，而是由許多產生微小影響的常見變異型所導致。為了支持這項主張，他們依據八千零八個病例和一萬九千零七十七個對照組，開發第一種多基因指數（PGI）。這種指數是將所有鹼基對的GWAS結果彙整在一起，成為每個人獨有的數字，用於預測受試者罹患思覺失調症或出現其他狀況的機率。

PGI很快就開始用於各式各樣的表現型。表現型是可測量的任何結果，也就是特徵或疾病。目前已針對從身高、血壓到教育天賦等表現型，開發出各種PGI。每種PGI都依據我們基因體中的相同DNA位點進行計算，但每個位點的價值或加權，會隨著我們計算的PGI而有所差異。PGI建構有點像一本食譜書，說明如何在使用相同食材的情況下，僅僅靠著調整每種食材的分量，就製作出一千種食譜。

時間快轉十五年，目前已針對超過三千五百種特徵或疾病，進行了超過六千項GWAS研究，用於計算許多種PGI。隨著樣本數變大，預測力也逐漸改善。而隨著預測力改善，多基因預測很快如野火般，席捲人類遺傳學領域。

如果你可以測量兒童或成人的某一項特徵，就能計算該項特徵的PGI，從顎裂、睡眠時型到慣用手…… 都包含在內。因此，儘管分子基因體學革命尚未產出一系列客製化藥物來讓我們更高、更瘦、更聰明、更健康，卻已經形成一種新的預測科學領域。如今，我們能夠預測某個美國兒童（或胚胎）的成年身高、未來學業成就、以及成年後是否過重，這些預測全都來自一次口腔拭子、指尖採血、或一小瓶唾液。

以教育為例，第一種為了預測兒童的未來學業成就而開發的PGI，是在2013年依據十二萬六千五百五十九名受試者的分析進行計算，而且只能解釋3%的差異。但到了2022年，第四次迭代（我們稱為EA4）已經可以解釋16%的差異。

儘管PGI仍存在許多雜訊，它依然是一項強大的預測工具：位於教育天賦PGI排名底端百分之十的人，僅有大約8%的機率可完成四年制大學學位；與此同時，位於排名頂端百分之十的人，則有大約70%的機率可取得學士學位。如果你要求我根據你孩子的PGI，來預測他能否大學畢業，那我出錯的機率相當高；但如果是讓我針對一百名孩童進行檢測，並按照他們的教育天賦PGI來排序，那麼基於頂端組和底端組之間顯著的平均差異，我就有比較高的把握可以做出正確的預測。

目前，臨床醫護人員主要將PGI當作預測工具，功用與「家族病史」很相似。醫療專業人員已開始嘗試依據PGI，對心臟病等病症進行風險分級，目的是針對那些心血管疾病 PGI 極高的病人，在他們生命更早期就開立斯他汀類藥物，以降低病人的膽固醇。這在預防醫學方面可帶來不錯的效益，卻遠比不上我們當初啟動人類基因體計畫時所期望的效益。

由於近期的基因發現沒有明顯轉化出新的藥物，所以PGI革命的最大影響，較有可能顯現於公共衛生和社會科學領域，而不是藥物治療方案。事實上，目前情況正是如此。

破除先天與後天的二元對立
一百五十年來，先天相對於後天的問題，或許一直是人文科學領域最有爭議的議題。一方是白板論者，亦即相信我們完全由後天因素塑造的人；而「白板論者」這個稱呼，有時在那些認為基因最重要的人的口中，其實是語帶貶意的。另一方是遺傳論者，這個詞有時也會用於貶低相信基因是決定性首要條件的人（也就是「遺傳決定論者」）。這場論戰一直處於高度政治化、充滿了仇恨的膠著狀態，其中出現許多交鋒前線：種族差距、功績體制、公平性、生殖繁衍、自由意志。

我已經參加這場學術戰爭三十年了，起初我是研究種族、財富、不平等的「白板論」社會學教授；後來成為生物學博士，率先投入基因體科學的研究，最後成為「社會基因體學」領域的創始成員。

我在這些磨練中，逐漸發覺社會科學和基因科學有各自的限制，也逐漸看到結合這兩個領域的力量。本書描述社會基因體學架構的興起，其中一部分是述說我自己多年來努力深入瞭解的課題：誰在我們的社會中蓬勃發展，誰又在艱苦掙扎。

我在日常交談中發現，大多數人思考先天相對於後天、基因相對於環境時，其實是在思考「生物學」相對於「社會」，就跟我從前一樣。從生物學角度來看，影響因素包括：我們的肌肉多快抽搐或神經多快活化、我們的骨骼有多麼強壯、我們是否近視或有聽力障礙、我們的動脈壁多有彈性。從社會角度來看，影響因素包括：我們出生於富裕家庭或赤貧家庭？我們的母親如何對待我們？我們有沒有遇到帶來啟發的老師？

然而結果證實，從特定DNA序列到我們在美國學術水準測驗考試（SAT）的成績或我們抱持的政治觀點、甚至我們的體重，這些特質所形成的路徑都會經過我們的身體，然後通往全世界。我們的身體會遵循基因的指示，來修改周遭環境、尋求特定的輸入作用，並引起特定的社會反應。基因不會止於皮膚所形成的邊界，而是會影響到我們經歷的環境類型，亦即世界對待我們的方式。從DNA到「命運」的漫長過程中，這些環境就是關鍵步驟。只要環境結構不同，即使是相同的DNA，也會使我們走向不同的結果。

與此同時，大家一直稱為環境或後天的因素，其實大多由其他人的DNA塑造。這種社會基因體對我們的影響，就像環境的其他層面對我們的影響一樣，從水質到經濟大衰退都涵蓋在內。社會基因體的概念應該在直覺上就很合理。我們生活中的重要人物，會透過塑造我們接受的後天因素，來影響我們，而他們在一定程度上也會受到自身基因的驅使。因此，這些人的基因會以很重要的方式影響我們。這是一種直截了當的三段論。但在另一層面上，社會基因體也代表我們對於先天和後天的看法，陷入嚴重的混亂。

簡而言之，本書將說明我們以為先天的部分，大多是透過環境來發揮作用，而我們以為後天的部分，大多最好稱為「與遺傳特性間接相關」，因為我們生活中的重要人物的DNA，會構成我們社會環境的很大一部分。長久以來，遺傳學家和社會科學家一直在描述同一現象的不同部分。不過，當我們退後端詳整個現象時，就能更清楚觀察到人類的健康狀態和行為舉止。

社會基因體學是將基因資料應用於人類行為，進而更全面瞭解先天因素和後天因素。不過，社會基因體學革命不僅僅是衡量基因和環境的相對輸入作用而已，也對社會科學和人類生活的核心所帶有的二元對立，提出質疑。換句話說，如果我的基因透過外在社會世界產生明顯作用，而他人的基因影響了我經歷的社會環境，就表示我們所謂的基因和我們所謂的環境之間，並沒有清楚的界線。

結果證實，一部分後天是先天，一部分先天是後天。社會基因體學將會去除兩者之間的對立關係。

有如莫比烏斯環
社會基因體學可以透過一種形象，來描述得最清楚。

如果你扭轉紙條的一端，並以扭曲的位置將它黏在紙條的另一端，你就能做出一個莫比烏斯環，亦即只有一面的環狀平面。如果你用手指從這張紙條的任何起點開始描摹，似乎會走到這張紙的另一面，然後又回到這一面，而指尖卻完全沒有離開紙面。

社會基因體就像是將先天和後天，連成單一的莫比烏斯環。這種形象起初既違反直覺、又令人困惑，但只要我們意識到，我們生活在這個由基因和環境組成的莫比烏斯環，就能更清楚理解我們周遭的世界。透過以這種莫比烏斯環的方式，思考基因和環境的交互作用，我們就能更加全面的瞭解我們是怎樣的人，以及我們如何成為如今的樣貌。

但我應該清楚聲明：上述這些文字並不代表，透過整合遺傳學和社會環境，我們現在就能完美預測人類行為；也不代表人類能動性及自由意志如今已是過眼雲煙。相反的，社會基因體學讓我們意識到，基因和環境、先天和後天、生物學和社會學之間的界限並不正確，因而幫助我們更清楚瞭解人類社會及社會關係。至於我們該怎麼利用社會基因體學產出的知識（例如製造量身打造理想嬰兒或建立更健康的社會），又完全是另一個問題了。

夢寐以求的最佳胎兒
回到生殖醫學門診，我交給醫師一篇近期的學術論文，說明建構PGI的最佳方法。我的妻子感到很不好意思。我解釋說：「我們想要依據ADHD、自閉症、思覺失調症的基因風險，進行篩檢。」

我因為自己的年齡會讓可能到來的孩子面臨風險，而感到焦慮。基因篩檢不僅能平息我的焦慮，我也因為妻子有可能懷上全世界第一個PGI最佳化的胎兒，而覺得興奮。我跟醫師說，我們可以一起將這個案例寫成論文，投稿至著名醫學期刊。我很努力讓這個提議變得更吸引她。遺憾的是，在我們下一次看診時，她回覆說，他們的實驗室無法在不傷害胚胎的情況下，從胚胎抽取全基因體檢測所需的足量DNA。

如此一來，我們只能盲目飛越這片遺傳學領地。我們會植入「選美比賽」（胚胎學家喜歡這麼稱呼）的冠軍，也就是染色體正常的胚胎中最對稱、最好看的胚胎。這一切看起來都非常原始且不科學。

結果，我們嘗試的兩個女性胚胎都沒有成功。但是在2019年，我們的兒子健康誕生了。（同年稍後，有人在另一間生殖醫學門診，嘗試進行我的醫師拒絕做的事，成功懷上第一個PGI最佳化的胎兒。）

雖然我的小兒子不是以老派的方式誕生（常言所說的雪佛蘭後座），但也不是透過基因工程或多基因選擇的方式誕生；他的DNA源自父母雙方基因的隨機、非選擇性混合體。

儘管如此，社會基因體學的科學依然有助於我們瞭解他可能會長到多高、或是多有音樂天賦，以及他會怎麼改變父母的政治態度；他的兄姊會如何改變或不改變他的教育歷程；他最終會與什麼類型的配偶結婚，以及在他沿著「先天－後天莫比烏斯環」前進的漫長旅途中，社會對他的基因彩券所產生的反應，會如何關閉特定路徑，並開啟其他路徑。

第一章 迎接社會基因體學革命

2016年，妻子和我坐在生殖醫學門診室，與專科醫師討論我們的選項。那是我妻子第一次流產，卻是我第二次遇到流產。我在前一段婚姻已育有兩個孩子，當時他們都是十幾歲的年紀。自從我在第二個孩子出生後、接受輸精管結紮手術以來，已經過了十四年。從前我有兩個未滿三歲的孩子時，我相當肯定自己不會再生小孩，但如今我墜入愛河，很希望能增加家庭成員。醫師告訴我們，輸精管結紮十年後，逆轉手術很少會成功，而且接受手術之後，我們甚至需要將近兩年，才會知道手術是否成功。當時這兩年似乎就像永恆一樣漫長...

第一章 迎接社會基因體學革命
第二章 生命賽道
第三章 我成為生物社會學家
第四章 多基因指數X光機
第五章 發現社會基因體
第六章 後天培養
第七章 基因稜鏡
第八章 兩張人生彩券
誌謝
注解

第一章 迎接社會基因體學革命
第二章 生命賽道
第三章 我成為生物社會學家
第四章 多基因指數X光機
第五章 發現社會基因體
第六章 後天培養
第七章 基因稜鏡
第八章 兩張人生彩券
誌謝
注解