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小P
2022-05-12|閱讀時間 ‧ 約 17 分鐘

《行為》羅西尼牛排 讀書會 人類只有75MB大！？

哈囉哈囉大家好我是主揪小Ｐ
我前幾天看到一個梗圖，上面說。
人的一個細胞大概有75MB的ＤＮＡ訊息。
所以，一個精子大概有一半，37.5ＭＢ的訊息量。
而男性射精時，算上精子量，大概有1.687 TB／每秒 這麼大的資訊！
這表示，一個卵子可以承受每秒1.6871 TB的ＤＤＯＳ攻擊。
這表示，卵子是最強的防火牆！
我真的覺得這很好笑。
資訊量太多，要消化一下。
不過，有時候，我注意的點就是和他人不同。
我突然好奇
人類一個細胞只有75MB的訊息量？
人類原來是資訊量這麼小的生物嗎？
別說遊戲了，這都快比一張高清照片小了吧？
那...基因又有什麼特殊的？
製造基因，或是編碼基因，這個感覺很高大上，很困難，需要科學家不眠不休搞定的最新高科技，竟然比不上我電腦裡的GTA5嗎？
於是，讓我們繼續來聊聊，薩波斯基的行為。
我們已經往回推到很後面很後面了。你的一生都快被推完了，只剩下那還在媽媽肚子裡時有的東西，基因。
首先，我們先來說說基因的迷思。
你以為75 MB就夠驚人了嗎？
如果我告訴你，基因裡面有大概95%都是無用訊息，你覺得如何呢？
沒錯！我們整個身體所有資料，可以不被壓縮，直接用電子郵件寄出去喔！
有沒有突然覺得 瞬間傳送自己的意識不是太難的事情了呢？
可惜，並沒有那麼簡單。
我們來重新介紹一下什麼是基因。
基因是一種成對的雙螺旋核苷酸序列。
基因的主要功能就是，告訴其他人怎麼做蛋白質，在他的上面清楚的寫了，蛋白質的形狀是如何，該有怎樣的結構。
到這集為止，我們說過了
大腦神經，荷爾蒙，各種激素。
而這些幾乎都是由蛋白質構成。
蛋白質幾乎負責所有 行為 ，而ＤＮＡ控制蛋白質，所以，ＤＮＡ可以說是控制了一切。對吧？
不完全對！
舉例來說，ＤＮＡ就像是一本蛋糕的食譜，他寫了，需要哪些材料，要用什麼步驟，要烤多久，甚至還能跟你形容這個蛋糕吃起來如何。
根據中心法則，ＤＮＡ其實是為ＲＮＡ編碼，當ＤＮＡ轉錄成ＲＮＡ後，ＲＮＡ再為蛋白質做編碼。
你可以想像成，ＤＮＡ這本食譜太厚了，所以每次要做某一種蛋糕時，就把那頁印下來，變成ＲＮＡ，然後再照著ＲＮＡ去製作蛋糕。
但是，食譜不能控制什麼時候做這個蛋糕。
那是由誰來控制呢？
答案是，環境。
我們先說回一開始的基因迷思上。
有９５%的基因都是 不會被轉錄的，也就是說，他和蛋白質本身無關，但是，裡面卻記載了更重要的東西，那就是遇到什麼情況要轉錄哪些ＤＮＡ。
用稍微理工一點的話說就是，裡面寫滿了 If...then...的句子。
而這個If，就被環境給制約著。
只要脫離了環境，基因就毫無意義。
仔細想想也是啦～
畢竟我們前面說到的，神經迴路，荷爾蒙，都會因為環境而有所不同。
甚至可以說，人類的行為之所以複雜，之所以這本書厚到靠杯，就是因為我們會被環境給影響。
但是，差點忘了另一個問題。
有95%都是If的句子，那5%的資料庫，夠用嗎？
當然夠！
曾經科學家以為，一段基因就代表一個特徵，一個行為。
但是實際的操作卻複雜得多，甚至可以說是一種壓縮解碼的技術。
一段基因是由外顯子和內含子交互組成。
外顯子，就是我們說的那5%有資料的基因。
而內含子則是不會被編碼的部分。
現在想像有ＡＢＣ三段外顯子 被 1 2兩段內含子隔開。
那這段基因，可以製作多少種蛋白質呢？
你可以稍微思考看看
答案是7種。
他可以製作 Ａ Ｂ Ｃ這三種，還有 ＡＢ ＡＣ ＢＣ ＡＢＣ 總共７種蛋白質。
這樣聽起來 好像 還是沒有很多 對吧？
或許更重要的是，我們本來就不需要那麼多種的蛋白質。
雖然只有5%的資料庫，卻能包含所有人體能用到的蛋白質。
真正重要的，在於那些沒有被轉錄的。
沒有被轉錄的基因，也就是那95%中，有部分是演化的後剩下的無用產品，就像一直長歪的智齒，或是闌尾。
而另一部分，則是被稱作啟動子的段落，當他被觸發時，被開啟時，就會把他接著的那段基因給 轉錄 成ＲＮＡ。
而是誰去打開啟動子的呢？是轉錄基因。
而轉錄因子則被環境制約。
實際的作用大概是下面這樣，
環境影響你細胞中的環境，細胞中的環境，觸發了轉錄因子，
轉錄因子和某些基因段的啟動子結合，使得基因開始運作。
形成前面說的 If then的句型。
事實上，研究發現，一個生物的基因越長，越複雜，不是因為他能產生更多種蛋白質，而是它包含越多這種，如果環境如何，就怎麼做？的基因描述。
基因的表達。
這才是基因的本質。
而人和人的差別，不只在於基因本身，更多的是基因的表達。
舉個例子來說好了。
假設我們都想從台北到台東，而我們都是開汽車。
這就是我們都有汽車這樣的基因本身，或者說基因版本。
你的車是越野車，而我的是跑車，這就是基因的表達。
那到底是越野車好，還是跑車好？
這得要看路況，也就是 環境！
但是，假設今天的環境是不太好的，路況很差，常常要經過泥地啊，沙地之類的，這時候越野車肯定比較好，對吧？
那我的跑車怎辦？
他會慢慢生出一些像是越野車的功能。
環境會影響基因的表達。
而這，我們得來聊聊 突變。
你對突變的印象是什麼呢？
國高中生物課或許有學到，突變和演化有關。
動物先突變，有各種不同類型的生物後，再被環境和競爭給考驗，最後活下來的，就是適者，而不適者就淘汰。
演化，又被稱作 盲眼的鐘錶匠，因為突變是隨機的，誰能有優勢，只能隨機。
個體本身根本沒辦法自己說突變就突變。嗎？
在1940年代時，植物遺傳學家，芭芭拉.麥克林托克。
在研究玉米時，發現了一個神秘的基因。
玉米有各種不同的顏色，有時候甚至還會出現，一堆顏色長在同一根玉米的情況。
而為什麼能有這麼多顏色呢？
當時沒有任何理論能完美解釋這種突變。
夏洛克.福爾摩斯在小說中曾說過一句話，
『在排除所有可能性之後，剩下的無論多麼不合乎情理，那就是真相。』
麥克林托克的結論是，唯一的可能，就是ＤＮＡ自行複製，而且插入到其他ＤＮＡ片段中。
ＤＮＡ自己選擇要突變！
這種基因段被稱作 跳躍基因 或是 轉位子。
一開始當然沒人相信，覺得這根本是狗屁。
不過1970年代，也就是30年後，麥克林托克的推論被證實，她成為第一個獨立獲得諾貝爾獎的女科學家。
在哺乳類動物的體內，這種基因會出現在 免疫系統 內。
當病菌進入體內時，基因會開始跳躍，做出各種不同的抗題，試圖去製作出可以對抗病菌的方法。
而在植物中，跳躍基因更加常見。
因為植物無法移動，乾旱來襲時，植物可沒辦法把根拉出土裡跑走，
所以，他只能跳躍，期待這樣的跳躍能產生夠好的突變，來應付 環境的壓力。
我們一般的認知是，先隨機突變，然後再被環境考驗。
結果沒想到，環境也會加速突變。
本來以為突變只能靠運氣，要不要發生是隨機的。
結果，突變竟然是生命自己的應對機制。
跑車會隨機讓自己能夠四輪驅動。
生命終將自己找到出口。
基因是如此，生物本身也是。
雖然說我們無法改變基因本身，車子不會變成飛機，但基因的表達卻不一定。
在18世紀時，有個生物學家，發表了一個自老鼠斷尾事件後，就一直被當作笑話的學說，直到我們國中上課時，對他的印象也只有，他覺得長頸鹿的脖子會變長，是因為他們一直伸長脖子。
沒錯，這個人就是 拉馬克和他的用進廢退說
拉馬克的全名超級長。
叫做尚-巴蒂斯特·皮耶·安東尼·德莫內，拉馬克騎士
讓我想到畢卡索的全名...都能唱成rap了。
現在大家對他的印象應該都是他對演化的看法是錯誤的。
動物不會因為他們不斷的伸長脖子，就讓下一代的脖子更長。
我們覺得在生育的時候，一切的累積就從頭開始，我們沒有one for all。
基因本身是不會改變的。
但是，表達卻不同。
這幾年新發現的 表觀遺傳學，就是指那些不影響基因本身，卻表達不同功能的部分，是會被遺傳的！
例如，一個不怎麼好的遺傳。
科學家讓公老鼠得到糖尿病，結果他的子代也有了糖尿病...
關於表觀遺傳學，作者並沒有寫得太多，但我發現，其中的原理，還有發現的過程，蠻酷的！
你可以自己去查查看～
我之後有空再跟大家分享。
讓我們先稍微梳理一下剛剛說的東西。
基因最重要的不只是他的本身，還有他的 表達。
一段基因可以有各種不同的表達方式，具體會表達哪一種，跟環境有關。
當環境不好時，基因會隨機跳躍，希望可以找到更好的表達方法，來適應環境。
而這個表達，有部分是會被遺傳給下一代的。
那麼，基因到底有多少部分是遺傳，有多少部分是因為環境呢？
這個，我們得介紹一個新名詞。
遺傳率。
而讓我們先喝口茶，休息一下大腦。
基因有多少來自遺傳，有多少因為環境？
這得要說到 遺傳率 這個數值。
這是個既使在學術圈，既使是作者都很容易搞混的數值。
他容易被搞混的地方是在於，人們會覺得，一個東西越容易被遺傳，遺傳率就很高。
例如，人們都有5根手指，所以，5根手指這個屬性的遺傳力很高。
但是不是這樣的。
遺傳力描述的是 群體差異 的部分，多少取決於遺傳。
聽起來有點饒舌，我們用例子來解釋好了。
例如你的身高，
假設你有個弟弟，你掌管身高基因的版本是Ａ，而你弟是Ｂ，如果在同樣環境下長大，你的身高比你弟高假設20公分好了，而你和他唯一的區別就是Ａ和Ｂ的基因版本差別，那我們就可以說，身高這個特質的遺傳率很高。
甚至有些時候，遺傳率高不高和這個特質會不會遺傳根本沒關係。
例如，塗口紅 這個行為，就是一個高遺傳率的特質，統計上來說，你塗不塗口紅跟你的基因是ＸＸ 還是ＸＹ有很大得關係，也就是跟你是男是女關係很大拉～
但是，塗口紅這件事情不是寫在基因中的，你大可是男的也塗口紅，但這不影響統計上來說，塗口紅這件事被基因影響很深，遺傳率很高的特性。
好，現在我們明白遺傳率是形容一個行為或是特質，多少是靠遺傳，多少是靠環境了。
這個數值會介於0~1之間，完全跟基因無關，和完全由基因決定，而大多數的遺傳率位在40~60%，也就是說，我們大概有50%被基因影響，對吧？
我們先來思考一個作者提出的思想實驗。
我們一起來想想，這個數值會出現的問題。
假設今天有個科學家，在沙漠研究一種植物，他發現，這種植物有ＡＢＣ三種基因版本，在嚴格控制這三株植物在沙漠的環境後，他發現，這Ａ版本的植物長了30公分，Ｂ版本40公分，C版本50公分。
既然這三株植物一樣在沙漠長大，環境幾乎相同，所以他得出了，長度的遺傳率是１，取決於ＡＢＣ的基因版本。
很合理吧？
這時候，好幾公里外的雨林中，剛好有另一個科學家，研究同一種植物，在雨林中的身高。
發現Ａ版本長了100公分，B版本110，Ｃ版本120，於是，他也得出了長度的遺傳率是1。
而當這兩個科學家在演討會上互相炫耀成就時，他們傻眼了。
這個故事的重點是，如果我們不能製造不同的環境，我們就不知道環境對這個特徵的影響有多大，自然不知道到底是基因影響的大，還是環境的影響更大。
當然，這世界上很少有物種能同時活在沙漠，又活在雨林，所以很少科學家遇到這個問題，除了，研究人類的科學家。
人類就是那個能在雨林在沙漠，甚至在外太空都能生存的物種。
我們可以在一切控制完美的實驗室中得出一個遺傳率的數值。
但當我們考慮到不同環境的人時，遺傳率就瞬間降低了。
不然你可以回頭想想，塗口紅這個例子，我相信這幾年，這個數字肯定下降了不少。
脫離了環境，基因本身幾乎無意義。
或許聽到這，你已經有一個實驗的想法了。
既然固定環境用處不大，那我們固定基因呢？
如果我們讓 一個 假設 雙胞胎好了，他們的基因版本幾乎相同，讓他們兩個在不同環境下成長，就能得出一些特質被環境影響的學說了吧？
我們來說說，行為遺傳學。
發表天擇說的 達爾文 的表弟，法蘭西斯.高爾頓，是第一個研究行為遺傳學的人。
這個學科主要研究方式是觀察雙胞胎在行為特徵上的不同，來判斷基因對這種特徵的影響。
舉例來說好了～
假設我們想知道，思覺失調症是不是完全由基因控制的。
那我們只要研究一對同卵雙胞胎，因為同卵雙胞胎的基因是完全相同的嘛～
所以如果其中一個患有思覺失調，另一個沒有，那就可以斷定，思覺失調不完全由基因決定的。
這只是初步的研究而已，後來還有像是，
研究同卵雙胞胎和異卵雙胞胎啊，這樣兩對分別生長的環境都很像，差別只在基因的案例。藉此判斷某些特質受基因遺傳的程度。
而最特別的莫屬，1979年明尼蘇達大學的，湯瑪斯.保查德的研究。
他研究的對象非常非常特別，他專門挑那些。
是同卵雙胞胎，但是兩人在出生時分開，由不同家庭撫養，完全不知道對方存在，這樣的特例。
相同基因，完全不同環境，如果這兩人還有哪一點相似的話，幾乎可以說那個相似的特點就是來自遺傳了！
自這個研究後，一大堆的行為和特徵就都被冠上了，跟遺傳有關，的標籤。
遺傳影響政治參與度，遺傳影響這個人出軌的機率，遺傳影響你對牙醫的恐懼，遺傳影響你得自信程度，尤其是媒體，最喜歡以這樣的標題來下文章，既使科學家什麼也沒說。
畢竟科學家們知道，幾乎可以說沒有任何基因是會直接影響行為的，更有可能是間接性的影響。
例如，
我很喜歡作者在311頁寫的話。
因為身高是由遺傳決定，所以自信可能是間接被影響的。
大家覺得高個子比較有魅力，對高個子比較好，結果助長了高個子的自信心。可惡。
然後在註釋13中寫道：
對拉，我就比別人矮啦！
哈哈，作者常常在註釋寫這些有的沒的，真的很有趣ＸＤ
回到行為遺傳學來，對於行為遺傳學，有著來自各方的批評，像是通常收養家庭的教育程度都比較高，甚至可以說會收養小孩的家庭，本身都很類似，所以這些家庭環境是類似的。
在安排收養家庭時，也通常會安排和原生家庭類似的 例如，人種啊，族裔背景啊，這些類似的家庭去做收養，所以收養家庭和原生家庭會有相似的文化和價值觀，這些也可能導致某些行為的相同。
也就是指，我們沒辦法完全的讓環境不同。
而且，既使我們真的完全讓環境不同了。
同卵雙胞胎在 媽媽肚子裡的 環境也是相同的。
這個性質我們也沒辦法去除。
哪如果我們再反過來想勒。
如果我們讓基因和環境都一樣呢？
這樣能不能讓他們表現完全一樣？
有個有趣的研究是這樣的
科學家讓三個基因完全相同的老鼠在美國三間不同的大學裡分別撫養長大，包括斷奶的時間啊，籠子啊，陽光，溫度，甚至連研究者戴的手套都一樣，而既使做到這樣，他們的行為，甚至是對某種藥物的反應都不同。
到底是生物對環境實在太敏感，還是還有環境以外的因素呢？
或許是那不明所以的意識還是靈魂在搞鬼呢？
這些我們都還不知道。
不知道，聽到這，你有什麼想法？
如果整章聽下來，你只能記得一句話的話，那請記得這點。
基因，很複雜。
基因和環境得交互運作，讓這世界上的所有生物都有一個特性，那就是每個生物都是獨一無二的。
妄想只用基因，或是只用環境來解釋，都是無知的。
而最後，我想用一個 讓人有點難過的發現來結尾。
上一集我們說過童年對行為的影響。
童年，很重要。
而童年對基因來說也是一樣重要的。
研究顯示，經濟地位越高的家庭，基因的影響就越大。
而經濟地位越低的家庭，環境的影響就越大。
簡而言之就是，越富裕家庭的孩子，長大有沒有成就，是看基因。
他們的行為特質，甚至智商，有70%由基因決定。
而越是窮人家的孩子，則越被環境影響。他們的基因只能決定可能10％的成就。
既使他是數學天才，環境可能會讓他連基本算數都接觸不到。
富裕家庭能讓孩子發揮到潛力的上限。
而窮人家能發揮多少，只能看環境能讓他到多少。
這是個很現實的事實，或許也多少反映了社會。
好吧，這週節目就到這了，關於基因，我好像講了很多，其實都只在表層而已，每個主題，不論是行為遺傳，跳躍基因，遺傳力，表觀遺傳，我都只說了皮毛中的皮毛而已，我希望如果你有興趣得話，可以自己去查查看這些名詞。
至少，以我來說，我在查資料時，收穫了不少知識和樂趣～
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那就降拉，我們下週見，掰掰～
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