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一滴口水看透健康?“基因算命”预测出糖尿病与肥胖风险

2026年04月19日 9:16 PDF版 分享转发

检测基因影响的机制如下所述:DNA上的珠子(核苷酸)有4种颜色。我们可以对变异“评分”。在所谓的全基因体关联分析(GWAS)中,我们现在可以追踪这些珠子的变异,不论样本中有多少人的DNA,都没问题。

用300万个基因位点,准确预测身高差异

简单举例一下,假设我们发现在第1号染色体上的某个位置有某种变异的人,平均比有另一种变异的人高0.1英寸。我们记录下来,然后继续检测下一颗珠子。这次我们发现所评分的等位基因与较低的身高有关,而且影响幅度为0.04英寸。我们针对每个人DNA上的大约3百万个位置逐一进行测量,并搜集这些结果之后,就可以把这些影响结合起来。

有些研究人员只加总那几个最大的影响,有些研究人员则将这3百万颗珠子的结果都加总起来。一般来说,加总的珠子愈多,所产生的指数对于预测特征的效果就愈好。

只要我们针对样本中的每个人,都计算出这项指数,也就是多基因指数PGI,就能检视这项指数预测身高的效果。例如,这项指数可能解释50%的身高差异。这个比例远低于我们所知的基因对身高差异的全部影响;现代社会认为基因影响大约占80~90%。不过,我们的预测居然可以这么接近,真是令人惊讶。

全基因体分数已带来更高水准的研究,而这些研究可以在不同样本、实验室、文献持续复制出结果。如果我父亲对马的预测准确度,就像PGI对人类的预测准确度一样高,他过世的时候或许已经很富有。(身高是目前预测效果最好的结果;对于其他特征,我们最低只能预测1%的变异。大多数特征的预测效果都介于两者之间。)

同样一段DNA,升学几率竟差5倍?

如今我们已有针对身高、、BMI、思觉失调症、甚至认知能力及教育程度的PGI。以教育程度为例:教育天赋PGI位于最后五分之一的人,有12%的几率可完成为期4年的,而教育天赋PGI位于最前五分之一的人,则有五倍(60%)的几率可获得大学学位。

一旦我们得到足够大的样本,来执行良好的GWAS,唯一的限制就是结果取决于基因的程度。简而言之,如果你可以测量某项特征,就能计算它的PGI。体定序尚未让我们制作出能够变高、变瘦、变聪明、变健康的客制化药物,但已经开创一个崭新的预测科学领域。如今,我们能够(充满噪声的)预测某个美国儿童的成年身高、未来学业成就、以及成年后是否体重会过重,这些预测全都来自一次口腔拭子、指尖采血或一瓶唾液。

就像任何新技术一样,这个即将来临的基因预测时代,也有一些重要的限制条件。首先,尽管这种分数预测平均值的效果非常好,但它们绝非决定性因素。虽然教育天赋PGI位于最后五分之一的人有12%的几率可从大学毕业,位于最前五分之一的人有60%的几率可从大学毕业,但是这依然代表那12%的人比40%的PGI分数最高者的学历更高(请注意,这个结果只是在比较分布的极端值,没有考虑中间部分)。

基因能预测人生,却无法决定人生

重点在于,尽管从DNA预测各种特质是一大突破,但如果想知道特定个体将会完成的教育程度,这项PGI的噪声超级多。即使这些指数有所改善,而且能涵盖教育等特征的完整遗传率,许多低PGI的孩子依然会完成博士学位,而许多分数位于第99百分位数的孩子则会退学。不过,谁又会想要生活在全部的未来都能在出生时(或出生前)就测定完毕的反世界呢?这项预测限制不代表PGI没有用。毕竟,我们无法完美预测天气,却依然依赖气象学家。

第二项值得注意的限制条件是:PGI目前只在特定族裔群体内开发及运作。依据纯欧裔群体样本进行训练的分数,在同一群体内的预测效果最佳。如果这些PGI用于亚洲人、非洲人或具有美国原住民血统的人,准确度就会下降。目前正在进行大量研究来努力确认个中原因:这种“几率问题”可能源自遗传因子,例如各群体中相关等位基因的不同分布;或者源自社会因子,例如不同族裔群体面临的不同环境格局。最重要的是,尽管如莫里这样的思想家在其著作《人类多样性》中宣扬“比较各群体间的PGI可提供关于群体间基因差异的资讯”,但其实不然。

必须留意的是,由于富裕国家往往有钱资助遗传研究,大多数可用的PGI资料都最适用于欧裔群体。因此,我们拥有运用在“、以及生活在其他地区的纯欧裔群体,例如澳洲白人、人、人、”身上效果最佳的分数。这在一定程度上,代表PGI很有用,尤其对于欧裔群体很有用,因而创造了新的科技差距。

正如卡式录影机、移动电话和几乎其他任何技术,都是由富人抢先取得,然后才慢慢触及其余民众一样,基因体科学也同样如此。

来源:早安健康

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