一模一样的背后

起源于19世纪晚期的双胞胎研究能解决先天和后天这种复杂的相互关系问题吗？上世纪80年代提出的“巴克猜想”有多大的可信度？当今的分子生物技术又将给双胞胎研究带来怎样的希望？请看：
【英国《新科学家》周刊10月5日一期文章】题：双胞胎研究（作者  克里斯廷·奥尔森）
如今，有人试图用双胞胎研究来解释从乳腺癌到右翼政治观点等各种个性的遗传性。比如，去年伦敦圣托马斯医院的研究人员就宣布，人类音乐天赋的重要组成部分———乐感有76%是通过基因遗传的。媒体因此得出结论说，对一部分孩子而言，音乐课纯粹是浪费时间。
不过，并非所有人都对双胞胎研究抱有如此高的热情，有些人就直截了当地表示反对。批评者认为，先天和后天的辩论本身就是一种导向错误，热衷于这种辩论的人只是想把社会的一切不平等归结为基因，而不是文化的作用。他们还从根本上挑战这种研究。他们认为，研究一项特征是先天还是后天的产物是毫无意义的，因为显然两者都起了作用。那么，在当今的分子生物学以及人类基因组项目的时代，起源于19世纪晚期的双胞胎研究能解决先天和后天这种复杂的相互关系问题吗？
毕竟，传统的双胞胎研究是非常基本的研究。研究针对两个类型：单卵双胞胎，即来自同一个受精卵，基因全部相同；异卵双胞胎，来自两个不同受精卵，有一半的基因相同。科学家从不同的方面对双胞胎进行测试。如果单卵双胞胎的相似性比异卵双胞胎要高，那么研究人员就可以得出结论说遗传起着重要作用。
纳粹实验
首先提到“先天和后天”这个说法的是英国科学家弗朗西斯·高尔顿，他在一个多世纪前开创了双胞胎研究。他声称研究发现了遗传智商在英国上层阶级中所起的作用，并呼吁政府进行我们现在所批判的选择性生育计划，鼓励天赋高的人多生后代，劝平庸的人不要生育。这就是优生学的开端。这场运动后来因为被纳粹大肆利用而声名狼藉，由于纳粹科学家约瑟夫·门格勒在集中营的双胞胎身上进行他的基因实验，双胞胎研究也因此蒙上了阴影。
二战之后，英国心理学家西里尔·伯特对一些分开抚养的单卵双胞胎作了研究，发现尽管成长的社会经济背景不同，他们的智商仍然非常相近。先天因素似乎在这场争论中占了上风——直到美国心理学家利昂·卡明宣称伯特在研究中弄虚作假。因为尽管伯特声称对多对双胞胎作了研究，但最后得出的基因影响的结果却都相同——这种数据结果几乎是不可能的。
因此持怀疑态度的人认为，从科学角度看，双胞胎研究人员没有给家庭和社会因素以足够的重视。他们指出，虽然单卵和异卵双胞胎都是在同样的环境中长大，但家长和其他人更喜欢把单卵双胞胎看成同一个人的两半——比如总是给他们穿一模一样的衣服。这就是说，单卵双胞胎的高度相似性也可以说是后天、而不是先天的结果。
子宫里的伙伴
另一种批评观点是，单卵双胞胎的相似性可能是他们在子宫中的相同环境与相同基因共同作用的结果。上世纪80年代提出的“巴克猜想”认为，怀孕妇女的饮食“教给”她的孩子对出生后环境的期望，并影响新陈代谢和未来的健康。比如，如果一个孕妇营养不良，那么她的胎儿会认为环境艰难，而且将来更容易将热量存储为脂肪。这一理论有所发展是因为研究发现，出生时体重低的孩子成人后更容易因肥胖而患糖尿病和心脏病。
但双胞胎研究人员对此进行了猛烈的回击。他们说，单卵双胞胎出生时的体重和健康状况可能不尽相同，但他们患心脏病和糖尿病的几率却仍差不多，这表明“巴克猜想”并非完全正确。
此外，双胞胎研究在解决基因疾病方面还是作出了很大贡献。单个基因疾病如囊纤维变性、镰状细胞性贫血等研究起来相对容易，因为它们是简单的孟德尔式遗传。但一些更普通的疾病像骨质疏松症、肥胖症、狂躁抑郁症等却是通过几个“薄弱”基因遗传的。对普通家庭的简单研究不能揭示基因在其中到底起了多大作用，因为人们无法将基因作用与环境因素分离开来。但由于单卵双胞胎的基因完全相同，对他们进行研究就可以找出基因到底是怎样影响这些复杂疾病的。
DNA层面
虽然基因研究如今出现了分子技术，但这并不意味着双胞胎研究已经落伍了。研究人员正在用新形式的双胞胎研究来了解个体差异背后的精确机制。伦敦圣托马斯医院双胞胎研究负责人蒂姆·斯佩克特说：“我们现在的工作是进一步研究DNA.目前已经达到了相当复杂的阶段。要做到这一步，只需研究两到三对双胞胎，但如果研究普通人的话，可能就需要研究成百上千人。”
用一种可快速测试数千个基因的复杂DNA排列技术可以研究有某一种特性或疾病差异的单卵双胞胎。研究人员在双胞胎的基因表现中寻找差异，希望能发现导致那种情况的环境诱因或某种突变。如果一对双胞胎中的一个患有某种疾病的话，那么用这种方法研究他们特定组织中的每个基因表现是非常有用的。比如，上个月艾奥瓦大学的杰夫·默里通过研究其中有一人是兔唇的一对单卵双胞胎，找到了兔唇的一个基因根源。
另一个方法是研究生活方式不同的单卵双胞胎。5年前，斯佩克特的研究小组发现，如果单卵双胞胎中有一个抽烟的话，那么年长之后抽烟的那一个脸上的皱纹要比不抽烟的那个多。医生已经知道抽烟有损皮肤，不过看着一对双胞胎，发现一个明显比另一个苍老时，这一结论当然更有说服力。
而将分子生物技术应用到双胞胎研究中更为探索遗传学中艰涩的领域带来了希望。分子探测技术听起来已经与高尔顿当年的传统双胞胎研究相距很远了。然而谁又知道所有这些秘密能否以及何时会解开呢？
在特温斯堡的实验室中，研究人员正在测试一对小双胞胎姐妹的味觉差异。她们的母亲在一旁微笑地看着她们一边尝着一瓶瓶液体一边做着鬼脸。3年前在特温斯堡作的DNA测定显示这对姐妹是单卵双胞胎，此前她还一直以为她们是异卵双胞胎。“她们一个干什么都尽心尽力，一个却总懒得动手。”她说，“一个学习很努力，一个最不愿做功课。可是她们的测试结果却一样。”
对此谁又能作出解释呢？