本能来自父亲， 智慧来自母亲

每个人都有父母，但从遗传方面来讲，父母对于塑造我们这个生物体所做的贡献并不均衡。新的研究显示，我们是父母综合影响的产物。
母亲和父亲各为你提供了一半的基因，他们对你的遗传贡献是相等的。被称为现代遗传学之父的格雷戈尔·孟德尔在19世纪提出了这一概念，从那时起，它就一直是我们理解遗传学的基础。
但在最近几十年里，科学家渐渐认识到孟德尔的理论并不完善。的确，一个孩子的23条染色体来自母亲，另外23条长统袜的染色体来自于父亲。但研究表明，来自母亲和父亲的基因对发育中的胎儿所产生的影响并不相等，有时这要看孩子到底继承了谁的基因——这里所说的基因是指印迹基因。之所以被称为“印迹基因”，是因为它载有一个额外的分子，就好像贴了张邮票一样。这使孟德尔遗传定律变得更加复杂了。这些分子印迹基因沉默（所谓沉默是指基因被抑制，不能表达），有些印迹基因被母亲沉默，有些被父亲沉默。这些基因的活性保持着微妙的平衡，只有这样才能保证孩子健康地发育。如果这种平衡被打破，就会出现大麻烦。因为大部分印迹基因都跟大脑发育有关，主要的印迹错误会引发罕见的发育疾病，如Prader-Willi综合征。这种疾病的特点是患者有轻微的智力障碍，激素水平失衡并导致肥胖。
为了更好地理解印迹的含义，我们有必要先了解一些基础知识。“印迹”是一种表现遗传学机制，是指在不改变基因编码的情况下，细胞内某分子发生的、会影响基因活性水平的改变。发生在卵子和精子里的印迹被称为“基因组印迹”，这是根据它们基本的遗传特点来命名的。其它种类的印迹还可能是环境因素影响的结果，比如双亲抚育或虐待等。
就在几十年前，还很少有人能够想象到，除了我们的DNA基本遗传编码外还有其他可遗传的影响因素。1984年，英国剑桥大学的美国费城威斯特研究所的生物学家分别试图培育一种特殊的小鼠，这种小鼠的两套染色体要么全都来自父亲，要么全都来自母亲。按照孟德尔遗传定律，新生小鼠应该没什么异常——毕竟它们有正常数目的基因的染色体，但是胚胎都死掉了。这意味着构成一对染色体的两条染色体不是随意拼凑的，必须一条来自母方，一条来自父方。不过，那时科学家不清楚这是为什么。

沉默的标记
直到20世纪90年代初，生物学家才发现，答案就是基因组印迹。在《自然》和《基因与发育》杂志上发表的一系列论文中，研究者在小鼠身上辨别出了第一种印迹基因，这种基因跟一种叫做类胰岛素生长因子2（IGF-2）的蛋白质有关，IGF-2对调节幼崽个体大小起着重要作用。雌鼠沉默这一基因，使胎儿个头较小，以便于雌鼠孕育；雄鼠会抑制编码IGF-2蛋白受体的基因——阻断受体的抑制效应，使幼胎个头可以长得比较大。在此之后，科学家又发现了60多个被父母某一方印迹所修饰的人类基因。
发现印迹的证据并不容易。如果一个人来自父方和母方的某个相同基因在序列上有细微差异，遗传学家就可以分析此基因是否转录形成了两种RNA。如果只有一种，那么说明有一方的基因有可能被印迹修饰，因为其中一方的基因没有表达。如果研究人员可以得到这个人双亲的DNA，就可以分辨出哪一方的基因沉默。由于这个判断过程复杂又耗时，所以科学家认为，到目前为止他们只发现了很小一部分被基因组印迹标记的基因。不过现在已知的印迹标记中有很多都会都影响大脑发育——这可以解释为什么基因印迹发生错误会严重影响神经系统的发育。

不对称的平衡
基因组印迹发生错误不仅会导致罕见的遗传疾病。如Angelman综合征和Prader-Willi综合征，还可能引发常见的精神疾病，如自闭症。
Angelman综合征是一种由基因组印迹错误所导致的罕见疾病。全世界每12000～20000个儿童中，就有一个患这一疾病。患Angelman综合征的儿童极其好动而且经常发笑。研究显示40%的患儿还患有处闭症谱系障碍——在语言的社交技能方面存在很大缺陷。Angelman综合征的标志是15号染色体一个片段上母源基因表达的蛋白质减少，而来自父方的这些基因通常是被标记了的。Angelman综合征患儿的大脑发育异常，大脑皮层比正常人稍小，2008年用小鼠做的一项研究还显示患者小脑细胞呈现畸形。
如果印迹平衡偏向另一边，母方的影响过多，就会出现另一种罕见的基因组印迹，即Prader-Willi综合征。每10000～25000个孩子中就有一个患该病。这种疾病产生的原因是15号染色体同一片段的基因被不规则地印迹修饰，导致来自父方的基因表达减少（也有可能是15号染色体上出现双倍母源基因所致）。对Prader-Willi综合征患儿进行磁共振成像研究的结果显示，他们的垂体结构异常，脑干较小而且大脑皮层萎缩。患儿呈现轻度智力障碍，激素水平异常，这常导致他们在青少年时期及成年时肥胖。
一些科学家认为印迹错误不仅导致了一些罕见的发育疾病，也可能产生了困扰当今社会的一些普通精神疾病，如自闭症和精神分裂症等。英国伦敦经济学院的社会学家克里斯托弗·巴德科克对自闭症有着浓厚的兴趣，他和同事就致力于研究基因印迹对自闭症的影响。

相反的病症
巴德科克总是认为，自己跟别人比起来更有自闭症的倾向。“通过设备的诊断，很大一部分人都有这种倾向——尤其是男性，”他解释道，“我对自闭症了解越多，就越觉得自己也是他们中的一分子。”巴德科克多年来对自闭症的兴趣孕育出了一个全新的想法：“我突然发现自闭症的症状和偏执型精神分裂症症状存在很明显的对称性。”一些精神病患者缺少像自闭症患者表现出的那种对自我的感知，而表现为病态的狂妄自大。
如果印迹与常见精神疾病的发生有必然的联系，那么或许有一天，我们可以通过调节基因表达的药物来治疗这些患者。一种疗法是通过RNA干扰来干扰基因表达。目前在美国加利福尼亚和克萨斯的临床实验中，研究人员就在测试一种RNA干扰疗法，这种干扰可以降低与生长相关的肿瘤基因的表达。
科学家不仅发现了基因印迹在精神疾病中的作用，还揭示出父母对孩子大脑和行为的影响具有不对称性。英国剑桥大学发育生物学家E·巴里·克韦恩和同事发现，某些脑区几乎完全由母源基因控制，而另一些脑区几乎完全由父源基因控制。在正常小鼠胚胎只有几个细胞的时候，研究人员把它们与只带有亲代一方染色体的两细胞胚胎共同旋转在培养皿中。结果这些小鼠胚胎要么表达父方的基因，要么主要表达母方的基因。
父方影响占主导地位的小鼠大脑较小，体型较大，下丘和隔膜（这些脑区负责维持能量平衡，并调控觅食、交配、情绪表达、攻击等行为）的脑细胞富集；母方影响较多的小鼠体型较小，大脑较大——尤其是前脑的负责智力、复杂情应答、规划的解决问题的脑区尤为明显。

有其父必有其子
长期以来，科学界一直以为孟德尔遗传理论是我们理解所有遗传问题的基础，然而基因组印迹却颠覆了这一认识。或许我们对人类的大脑需要一个全新的认识。
这些发现显示，来自父亲的基因与本能行为的发育有关，例如觅食和交配；而来自母亲的基因主要控制高级认识的发育。拉萨尔说：“母亲对大脑的影响主要体现在语言和社会执行功能上。从某种意义上来说，这更复杂”。
人类心理学研究也支持这些数据。2006年在《神经遗传学杂志》上发表的一项研究中多伦多贝克雷斯特医院的心理学家招募了一些家庭参与研究，这些家庭中都必须有成年兄妹。研究人员对这些家庭成员进行了一系列测试，测试的任务要依靠某些特定脑区才能完成。结果发现，在涉及额叶、顶叶以及海马区的任务中，兄妹与母亲的表现很相似。这表明，运用这些脑区的技巧主要来自母亲。不过作者也承认，孩子在这些技能方面与母亲很相似，也可能是因为他们童年时与母亲呆有一起的时间较长。
不可否认的是，基因组印迹颠覆了生物学中一些最基本的信条。一个世纪以来积累的关于遗传学、发育生物学和神经科学的研究成果，竟然都建立在一个并不可靠的遗传概念之上——这意味着我们本以为对大脑有了全面的认识，但实际上我们对它知之甚少。我们再也不能把自己简单地看成是父母结合的产物，实际上我们是在进化过程中由来自父方和母方的成千上万个片段拼接而成的一个复杂的神秘复合体。一旦我们能够确认这个复合体的每一部分——这本身就是个巨大的挑战，接下来就要破解它们是如何组合到一起的。