梦里江河的话:
我儿子以前在人大附中听过赵柏闻的讲座,去年到香港科技大学之后因一就读于香港城市大学的人大附中学长而认识了赵柏闻,今年春假期间又去赵柏闻那儿去玩,还“现场考察”了他一整天的工作,对他有了更加深入的了解,但具体情况也就和我们说说而已,并没有对外发布见闻感想之类。
这篇报道由南方都市报编译自著名的wired杂志网站,但他们把赵柏闻的名字译成了赵博文。
天才是怎么造就的?
日期:[2013年8月18日]版次:[GB06] 版名:[人物]稿源:[南方都市报]
赵博文和人大附中的刘校长在附中校园里碰到一群正准备赴美参加交换生计划的学生
赵博文在华大基因北京办公室的电梯里。
赵博文看上去像个普通大学生,却领导着一个预算几百万美元的研究项目。
天才少年赵博文今年只有21岁,却已拥有深圳华大认知基因组学实验室主任的头衔,他正致力于一项富有挑战性且可能会引起争议的任务:解开智力的遗传之谜,如果获得成功,通过胚胎筛选提高婴儿的智商将成为可能。
赵博文准备看的重金属演唱会已经开始了,他和门卫讨价还价将门票价格砍掉了一半。他走进北京一家酒吧,跟着吉他的尖叫声穿过一条走廊,来到灯光闪烁的摇滚区。这里的温度高得像地狱,看上去也像———舞台上的男子装扮成魔鬼,用英语在演唱一首关于魔鬼的歌,观众们在台下疯狂地摇摆头和身体。赵也加入进去。
闪光灯捕捉到身体的碰撞,汗水飞舞。眼镜飞起来,掉到地上被踩坏。人们的表情激动又疯狂,像是一群暴民。此时,歌曲以一阵奇怪的尖叫结尾,乐队中场休息。人群高举拳头大喊着“牛逼!”这是最高的赞美。
在这个青少年聚集的场所,赵显得如鱼得水。大眼睛上压着漆黑的眉毛,再配上一副银边眼镜,让他看上去像个友好的卡通角色,有点婴儿肥的脸颊更加深了这一效果。他看上去很平凡,平均的身高,平均的体重。
但赵绝不平凡。他很小就被发现具有科学天赋,通过特殊选拔,进入一所天才中学。然而,在17岁时他却意外地决定退学。现在,年仅21岁的赵在深圳华大基因研究所拥有自己的研究项目。华大基因是中国最顶尖的生物科技基地之一,拥有世界上最强大的DN A测序仪。
赵的目标是用这些机器来研究像他一样的高智商天才的基因秘密。他希望通过研究成千上万个天才的基因组,从而揭开智力的秘密。他和他的同事们坚信,他们一定能够找到到智力的遗传基础,并在几十年内通过在试管受精阶段进行胚胎筛选,从而将新生儿的智商提高至少20分。理论上,这20分的差距足以决定一个孩子能否顺利考上大学。
今晚,赵不愿谈论工作。他在人群中穿梭。和一个女孩搭讪,向她借了一根香烟。今晚,赵只是一个普通的年轻人。明天,他将回到自己的百万美元实验。如果他获得成功,正常人的定义可能从此被改变。
有人天生比别人聪明。这似乎是一个不容争辩的事实,值得科学研究。然而,那些曾经试图研究智力的人,至少在西方,他们很快发现自己陷入一片政治雷区。当然,并非所有智力研究都具有争议:如果你研究婴幼儿的认知能力,或是老年痴呆症导致的智力退化,这些都被认为是正常的科学。只有当涉及智力的遗传性,或是试图比较不同性别、种族或经济阶层的智力,争议随之产生。
上世纪90年代,一本叫《钟形曲线》的书陷入了种族智力比较的沼泽,从那以后任何量化或研究智力的尝试都遭遇排斥。倒是有几十本非专业人士写的畅销书填补了这片空白。它们大多宣称,智商———在一个多世纪之后,这依然是衡量智力的主导标准——— 并不能预测人生,或者认为智力太复杂,太微妙无法人为测量。
智商测试———今天最流行的叫做《韦氏成人智力量表》———由一系列的谜题组成。受测试者被要求将抽象的图形拼接起来;在头脑中对数字或字母进行排列;用密匙翻译代码等等。这些题目做起来相当有趣,它们似乎和任何学科无关。但研究显示,智商和解决各种抽象问题的能力紧密相连,无论这些问题涉及数学、语言或是视觉模式。最让人恐惧的是,智商是现代社会预测人生的最有力工具。告诉我你的智商,我可以较为精确地预测你的职业成就、你会有多少个孩子、你犯罪入狱的几率、甚至包括你的寿命。
批评者声称,这些关联是一种误导,这些人生结果更多和环境因素,而非天生智力有关。对于不同群体———男人和女人;白人和黑人———能否进行智商比较这个敏感问题,即使智商研究者们也争论不休,因为这些群体即使居住在同一个国家,他们的生活环境也截然不同。同一群体之间的智商差异往往大于不同群体之间,因此很难仅仅依靠一个人所属的群体来判断其智力。
但是,在个体层面上,证据显示,遗传和智商有着巨大的关系。基于对双胞胎、兄弟姐妹和无血缘关系的兄弟姐妹的研究,现代科学认为,智商的遗传度在50%至80%之间,最近对无亲属关系者的基因相似性研究似乎又显示这个比例更接近80%。
这个结论让人们非常不安。“人们不喜欢谈论智商,因为这侮辱了他们的平等观,”《智力》杂志的编辑道格拉斯·迪特曼说,“我们认为人生而平等,我们喜欢将自己的成就归功于努力。你走到今天的位置全部是因为你的努力。”美国梦也因为有的人天生更容易成功而有破灭危险。即使我们接受智力是遗传的,任何了解甚至改进这一遗传过程的尝试也让人觉得反感甚至残忍,预示着超级婴儿的诞生。将智力当作一种可以量化的东西来谈论可能带来严重后果。比如前哈佛校长劳伦斯·萨默斯因为公开谈论,科学之所以被男性主宰并非因为歧视,而是因为缺少高智商的女性,这一论调最后让他被迫辞职。因为这个原因,在西方大学,智商研究并非一个受欢迎的课题。
但在华大基因实验室,21岁的赵博文没有这样的顾虑。他认为这些都是“不理智的”,并用身高做了一个类比:“有的人天生高些,有的人矮些。”项目已经进入第3年,4位遗传学家在研究采集自2000名高智商个体的DNA样本,寻找他们的基因组中的哪些地方与普通人不同。不久,赵打算从他的母校人民大学附属中学,还有世界各地的其他学校采集更多的样本。他相信,智力一定有一个遗传配方,给他足够多的样本和时间,他就能找到这个配方。
赵博文在华大基因的崛起始于2009年夏。公司创始人之一,遗传学家王建在大厅中注意到一个瘦削的陌生人。“嘿,你在这里干什么?”王问这个头发凌乱的中学生。赵当时只有17岁,正在参加华大基因举办的科学夏令营。“你为什么不上课?”王继续追问。“太无聊。”赵回答。
王立刻就喜欢上了这个孩子。他把赵介绍给年轻的李英睿。李不久前从大学辍学,已经是华大基因的主要研究者。“你知道Perl吗?”李问。Perl是一种经常被用于分析基因组数据的程序语言。赵承认他不知道;事实上,他根本没有编程技能。李交给他一本厚厚的教科书《Perl编程语言》。夏令营还剩下只有两周时间,这本书足以打发这个孩子。
几天后,赵又回来了。“我读完了,”他说,“里面的问题有点无聊。你有难点的吗?”
Perl是一种公认的复杂语言,一个大学生通常需要一年才能掌握。于是,李给了他一大堆D NA数据和一个复杂的统计问题。这应该够他打发剩下的时间。但是,当天稍晚些时候,赵又回来了。“做完了。”他不但交出了正确答案,还根据这些数据建立了一个流畅的界面。
第二天早上,李走进了王建的办公室。“这家伙是个天才,”他说,“你得把他留下。”于是赵从高中辍学,告别父母———像多数同辈人一样,他也是独生子女———搬到深圳,开始了新的人生。
虽然对辍学生敞开大门,但华大基因并不给招募的年轻天才们提供任何保障。赵的起步艰难。一开始薪水很低。他没有任何朋友。“很难。”他回忆说,但也很疯狂。赵并不是从普通的学校辍学,他离开的是“人大附中”,中国最好的预科学校之一。他在小学6年级时参加了一系列的考试,挤掉了众多竞争者才成功进入这所精英学校。他似乎在放弃自己的未来。他请求父母为自己祝福,他们同意了,但只有一个条件:他必须得到人大附中的许可。
人大附中校长刘彭芝骄傲地目睹了赵的成长。她很早就发现,赵是学校最有天赋的理科生之一。她亲自飞抵深圳,参观华大基因,并和王建见面。在经过仔细考察后,她决定批准赵辍学,并愿意给他提供一个“降落伞”:“如果你改变了主意,任何时候都可以回到人大附中完成你的学业。”
当被问到,是什么让他对智商研究课题产生了兴趣。赵总是会谈论大脑的奥秘。他对于天才充满好奇,想要知道是什么造就了他们———也包括他自己。但这其中也不乏实用主义成分。他以国际奥林匹克竞赛为例,这一赛事帮助界定了中国的数学教育方式。2/3的学生接受奥数训练,这一比赛被认为是衡量天才的试金石,受到景仰,在很长一段时间里,获得奥数高分者甚至可以越过高考,直接被大学录取。但只有极少一部分孩子拥有参加奥数比赛的数学天赋,智商起到了决定因素。“你不能要求一个智商低的孩子通过努力学习变成天才的数学家,”他说,“这是不可能的。”然而,在中国这却是对孩子的普遍期望。他希望阻止大多数中国学生浪费他们的时间。
加入华大基因3年后,赵的凌乱发型变成了短短的寸头。与此同时,他研究的项目却在和他一起成长。在我到访前一周,几千份DNA样本被送抵研究所,每一份包含一个超高智商者的基因组。它们是项目合作者伦敦国王学院的行为遗传学家罗伯特·普罗米从世界各地的志愿者那里采集的。样本经过处理后,华大基因的工作人员将完成对它们的测序。
这一项目至少已经经历过一次挫折。赵的原始计划看上去很完美:测定聪明人的智商,采集他们的D NA样本,将他们的基因组和普通人进行比较,再经过统计分析,和智商相关的基因标记就会自动现身。于是,赵返回人大附中。他与另一位附中毕业,曾参加华大基因人类基因组项目的天才杨瑞(音译)开始合作。赵对于智商测试背后的心理测验学一无所知;杨在耶鲁大学和布朗大学从事该领域研究,使得她成为最理想的合作者。
然而,两人遇到了意想不到的问题:中国并无标准智商测试,人大附中的孩子们的英语水平参差不齐,不足以完成英文测试。此外,这一智商测试需要一对一进行,当赵和杨试图对一个班级进行集体测试,结果根本无法使用。更糟糕的是,从学生身上抽取血液样本几乎不可能,担忧的父母开始提出抗议。刘校长不得不召开家长会,安抚他们过分紧张的神经。与人大附中的合作只得暂停。
2010年,研究者们的运气好转。赵碰到了在台湾休假的俄勒冈大学教授史蒂夫·徐(他现在是密歇根州立大学的研究生课程副主任)。徐是一位理论物理学家,喜欢将数学技巧用于众多的复杂问题,一篇介绍华大基因的文章引起了他的兴趣,其中也提到了赵博文的项目。交换了几封邮件后,他飞抵华大基因发表演讲,并成为赵的团队的永久合作者。
由于智商的多数变数都是可以遗传的,科学家们一直在寻找导致这一切的基因差异。但迄今为止依然未能找到。徐认为原因在于并不存在对智商产生重大影响的单一或是几个基因。相反,在人类基因组中有多达上万个地方的变异可以影响智商。按照徐的推测,所有人类都携带着这1万个可能变异中的几百个。每个变异可能对智商有一点细微影响,约等于0.5分。
如果这一猜测正确,那么一个智商150的天才和一个智商100的普通人在这一万个影响智力的基因变异中可能有100处不同。其他一些特征———比如身高———似乎也遵循相似原理。对身高的遗传研究已经开始陆续找到相关的变异。多数研究智力的遗传学家大体上认同这一理论。在都柏林圣三一学院的遗传学家凯文·米歇尔看来,徐的有害变异理论至少比另一种选择更有说服力。另一种观点认为,变异导致智商的增加,而非受损。
要揭开一个分散在1万个可能的DN A变异中的遗传特征的秘密,唯一的方法是使用GW A S(Genom e W ide A ssociationStudy,全基因组关联分析),寻找与该特征相联系的变异。但是通过这种方法,要揭开智力的秘密需要的基因组样本远远超过几千个。考虑到目前掌握的样本数量,徐希望,他们将开始找到一两个和智力有关联的基因。最近的一次荷兰研究,在分析了超过12.5万份基因组之后才分离出3个与学习成绩关联的基因变异。要揭开智商的基因密码需要100万甚至更多的样本。
好消息是,廉价D NA测序技术加上更先进的D N A采集技术,意味着5年内就能完成100万份基因组测序。这些基因组未必属于天才,因为他们寻找的影响智商的DN A“拼写失误”普通人携带更多。按照徐的理论,正是缺少这些“拼写失误”,造就了高智商天才。
假如赵和他的团队获得成功,他们研究成果的应用让不少人感到担忧。徐认为,通过胚胎筛选,他们发现的导致高智商的DNA标记将被用来创造天才婴儿。儿童与其父母平均智商的差异通常在13分之间,可能更高也可能更低。但有的时候差异可能更大。比如两个平均智商100的父母生下一个智商126的孩子。徐认为,这一意外发生的几率为2%至3%,主要取决于哪个精子与哪个卵子相遇。
如果父母使用试管受精,那么可通过更高级的胚胎筛选,从一堆(比如20个)受精卵中挑选最聪明的一个。“这有点像是从20个平行宇宙中选择一个,它们都是你的孩子。”你只是选择了智力最高的一个。这一方法可以有效地提高孩子智力。在徐看来,这并非一些人所担心的“魔鬼交易”。“难道不是做了一件大好事?”经过一段时间的选择,他认为,这一方法可以“大幅改善人类这一物种的整体智商”。他希望,未来的政府可以提供免费的胚胎智商筛选服务。新加坡可能是最早尝试的国家。
即使赵和他的团队能够获得足够的D NA样本,智商的遗传性研究依然可能带来意想不到的棘手问题。比如,抑他性,即基因之间的相互作用。根据对现有数据的分析,徐认为智商变异基本上是加减性质的,拖累智商的DNA拼写错误可以简单累加。但是很可能,某些基因是否发挥效果要取决于其他基因的存在或缺失,从而更加难以从出生就判断智商。“真相,”圣三一学校的遗传学家米歇尔说,“可能位于两者之间”,既有简单叠加,也有复杂的相互作用。平衡点到底位于哪里将决定一台智商预测机器是否能发挥作用的关键。即使米歇尔的怀疑得到证实,答案位于两者之间,这依然意味着,胚胎筛选可以让父母在一定程度上影响其后代的智商。
在深圳,我见到了赵的团队的两位成员———35岁的美籍华裔统计学家克里斯·张,和30岁的丹麦生物信息学家劳伦·特里尔。我提了一个不可避免的问题:作为父母,他们是否会利用这一技术所带来的服务。两人的答案截然不同。“当然,绝对。”特里尔说,多年前在看过电影《Gattaca》之后他就作出了这一决定。张回答“绝不”,他不愿解释,只是摇了摇头。
最后一次见到赵时我提出相同的问题。那是11月某个寒冷的日子,他途经我居住的波士顿,我们在一家酒吧见了面。在美国他还没有达到法定的饮酒年龄,但并没有人出面阻止。他刚与哈佛大学一位研究脸盲症的科学家度过了一个下午。脸盲症患者无法分辨人的面孔。有证据显示,这一疾病具有很高的遗传性,于是赵和这位科学家商量,给患者家庭成员进行基因组测序,找到致病基因。喝酒的间歇我问他,是否会用他的研究成果来提高自己后代的智商?他说,“我理解两种不同的立场,但我会尊重自己的妻子。孩子不是我一个人的,也是她的。”他还担心,某些神经疾病,比如阿斯伯格综合征可能和高智商有密切关系。
赵的成功未必一定是可怕的。如果类似研究最终帮助揭示人脑的遗传构成,可能从此改变精神病学,找到导致精神分裂症、躁郁症等疾病的基因,从而帮助更早确诊,研制更有效的治疗方法。无论如何,赵更愿意将自己的工作视为基础研究,并和一个世纪前的物理学相比较。“你可以用来制造坏东西,比如原子弹,也可以用于制造好东西,”他说,“科学本身是中立的,它必须前进。”
设计婴儿菜单
无论你赞成与否,在不久的将来,有钱有渠道的父母会通过胚胎筛选技术为自己的后代选择更理想的遗传特征。我们已经可以通过扫描试管中培育的胚胎来检测一系列的遗传疾病。随着对人类基因组认识的加深,我们将能够选择或删除更多的特征。下面列举了各种超级宝宝选项,其中有的已经成为现实,有的则荒唐可笑。
现在
避免泰萨氏病
像很多可通过胚胎扫描排除的疾病一样,泰萨氏病是单个基因变异所致。该病患者的HEX A基因变异,使得身体无法生产一种分解脑部脂肪的酶。
避免白化病
这种病虽不致命但却会对人体造成巨大伤害。最常见的白化病是皮肤黑色素基因的一个变异所致,像泰萨氏病一样也是典型的单一基因变异。
减少乳腺癌风险
美国女性患乳腺癌的风险接近12%,但是BRCA1肿瘤抑制基因的一个变异可让患癌几率增加到60%。
将来
提高运动能力
一个孩子成为优秀运动员的几率取决于很多因素———力量、速度、耐力。这些因素至少有一部分源于遗传,但已知最明显的关联是ACTN3基因和爆发力的关系。
避免自闭症
根据目前研究,自闭症的遗传度约为38%。约50个相关基因和30个基因位置已经被发现———它们最终都可能用于排除自闭症的胚胎筛选。
减少肥胖
约40%至75%的肥胖病例源于基因。其中5%被认为与特定的基因变异有关,这部分比较容易排除。剩下的则可能和几十个基因变异有关,每个变异导致细微的个体差异。
避免精神病
精神病的遗传度高达50%,这类疾病的一些典型特征———夸张、麻木和冲动———有着相似的基因构成。
增加身高
身高遗传度在60%和80%之间,相关的基因已经发现了几百个。最终,像选择智商一样,胚胎基因组测序可让父母选择未来身高最高的孩子。
选择性向
性向受遗传影响,这已经得到科学证实:对兄弟姐妹、双胞胎和无血缘关系兄弟姐妹的研究发现,性向至少有一半是基因决定的。
选择政治立场
2011年,科学家对政治保守派和自由派的基因进行了研究,发现3个区域可能与人的政治立场有关。但通过胚胎筛选让我们的子女保持和父母相同的政治立场恐怕还得等待很长时间。
原文:John B ohannon
原载:h ttp://www.wired .c o m/wiredscience/2013/07/genetics-of-iq/
编译:宇
转载自南方都市报:http://epaper.oeeee.com/C/html/2013-08/18/content_1917225.htm
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