行为遗传学十大可重复检测的研究发现

说起遗传,大多数脑子里浮现的画面还是生物学课本上的豌豆实验。

孟德尔

现今遗传学的进展早已不是早年孟德尔在修道院门口种植豌豆,或是摩尔根在实验室里养果蝇的事了[1],它已经成为了一门沟通行为科学与生物学的重要桥梁。而行为遗传学就是这样起着“桥梁”作用的交叉学科。

在《行为遗传学》[2]的第四版前言里,R·普洛明(Robert Plomin)如此指出:

以重新发现孟德尔遗传定律为开端、以人类基因组DNA序列草图的完成为尾声的遗传学是20世纪的重大科学成就之一。心理学在过去数十年里所取得的最杰出进步就是对遗传因素的重要作用的认识和理解不断得以深化。

图片来自《行为遗传学》

通过行为遗传学的研究,生物学已经渗透到社会科学和人文学科的各个领域里。斯蒂芬·平克就认为,行为遗传学与演化心理学、认知神经学,再加上心理学与认知科学一起,成为连接生物学和文化的四座桥梁。

在《白板》一书中,平克如此说到:“生物学与心理学之间的第三个联系纽带是行为遗传学,即研究基因如何影响人类行为的科学。能够将人类与其他动物区分开的思维、学习和情感等所有潜能都依赖于受精卵的DNA中包含的信息。”

行为遗传学尽管进展神速,但也受到了激烈的反对,强调基因遗传的作用被很多人误以为是一种社会达尔文主义,毕竟在高尔顿提倡的优生学到希特勒实施的种族灭绝之间的距离只有一步之遥。提起遗传,就约等于提到了希特勒,这种阴影尚在欧美普通人和学者的心头挥之不去。

欧美学界以古尔德、列文廷以及斯蒂芬·罗斯等人为首,向道金斯、威尔逊等人提倡的行为遗传学、社会生物学和演化心理学进行攻击,攻击的范围也扩大到神经科学,因为这些研究都涉及到了欧美比较敏感的政治话题,例如种族、性别等等。

这些反对的研究者,还有很多民众的抵制,或许也多少有些道理,毕竟以生物学为基础的行为遗传学、社会生物学和演化心理学都严重地与我们的常识和赖以信奉的观念有冲突。以教育为例,尽管来自行为遗传学的研究表明,家庭对儿童的影响微乎其微,但哪个家长愿意放弃传统观念,对孩子撒手不管呢[3]

埃里克·特克海默(Eric Turkheimer)[4]在2000年的时候发表了一篇名为《行为遗传学的三条法则及其含义》的文章,试图终结先天与后天之争。特克海默提出的这三条法则分别是:

  1. 人类所有的行为特性都是可遗传的;
  2. 家庭环境的作用要远远小于基因的作用;
  3. 在人类复杂的行为特征方面,相当一部分比例的变异不能够用基因或家庭作用来解释。

平克认为行为遗传学的这三条法则“可以算得上是心理学史上最重要的研究发现。”不幸的是,平克接着说“大多数心理学家却还没有认真对待它,多数知识分子也还没有领会其含义。”

别说多数知识分子,家长们当然极力不承认自己在孩子成长中毫无作用,即便是关于基因与教育的研究却来自多个国家的不同研究得以证实,即便是相反的研究结果并不可信。但仍无法改变我们长期以来的观念。

强调环境影响的研究,很多时候其实是来自基因的影响。而对后天教养支持的研究数据,在分离了遗传的影响后,就变得非常可疑,经不起可重复检测。而一项研究如若无法重复检测,其结果的可信度就大大降低,最多只是具有较低的统计相关而已[5]

2005年的时候,斯坦福大学教授John Ioannidis发表了一篇题为《为什么已发表的研究结果大多是错的》的文章[6],在学术界轰动。Ioannidis以医学为例,指出90%的医学研究可重复性低。该文引发了学术界的“可重复危机”,其他来自心理学、大脑科学的研究也同样面临着“可重复性低”的质疑之声。

可重复性实验检测与可证伪性是科学与其他研究区分的显著标志,正如基思·斯坦诺维奇在《这才是心理学》一书中所说:

科学通过可重复性来实现其公共可检验性的理念。一项发现如果想在科学界获得公认,就必须以一种能够让其他科学家尝试相同实验并获得相同结果的方式呈现给科学团体。当这一切都完成,我们就可以说,这一发现是可重复的。

基于“可重复性”为依据,在行为遗传学领域,迄今为止有哪些研究发现是可以得到重复检验的呢?美国行为遗传学家普洛明等人于2016年发表一篇题为《行为遗传学中可重复检测的十大研究发现》论文[7],回答了这个问题。实际上,这篇论文也是对特克海默提出的行为遗传学的三条法则的扩展,也是对普洛明本人所著的《行为遗传学》一书的摘要。

普洛明等人总结的这十大可重复检测的研究结果如下:

  1. 所有心理特质都具有重大且显著的遗传影响;

这句话的意思与特克海默提出的行为遗传学第一条法则相同,即人类所有的行为特性都是可遗传的。心理学中有五大性格特质,即经验的开放性、尽责性、外倾-内倾性、敌对-宜人性、神经质或情绪稳定性,以每个特质的首字母简称为OCEAN。

这些心理特质基本上都有遗传的影响,也就是说,你外向乐观,可能并不是你父母提供了轻松向上的家庭环境,而是你遗传了父母的外向乐观特质。同样,一个人抑郁很大程度上是因为父母一方或双方会抑郁。

相当于说,除了少数几个心理特质相关性不大(比如喜好浪漫,但也并不是说毫无遗传影响),其余都有来自遗传的作用。

  1. 并非全部的特质都可遗传;

貌似与第一条冲突,实则是说,你不可能与父母的性情100%相同,父母情绪不稳定并不必然导致孩子一定情绪不稳定。遗传率肯定是高于0,但却明显是低于100%,以身高为例,即便遗传率是90%,父亲身高165,孩子的身高也不会正好等于165,有可能高也有可能低。

这个结果对于研究后天环境与先天遗传的影响提供了一个可控因素,也让人看到了变异有可能发生,心理特质也有可能改变。例如下图中,显示了认知能力的差异一半来自遗传,1/4来自共享的环境,还有不到1/4来自非共享环境。

图片摘自《行为遗传学》
  1. 遗传性是由众多基因的微小效应引起的;

得了某个病,并不是一大段的基因片段出了问题,而是来自于众多基因上,某个微小的变异和改变引起的,被称为累加效应。

例如在《基因传》一书中,穆克吉就说过,导致高血压的病因可能有成千上万种,而在同期参与调节的基因也涉及成百上千个,其中每个基因都会对血压与血管的完整性产生微弱的叠加效应。

特别是在人类育种的动物例如狗,后代经过一个微小特征的多次挑选,最终呈现了目前全球各种品种的狗。特别有名的是俄罗斯经过40代之后,就养育出了一种特别温顺的狐狸,目前已经成为很多家庭宠物。

俄罗斯人培育的温顺的狐狸
  1. 遗传导致了心理特质的表型相关性;

下图显示了针对5000多对12岁双胞胎一系列评估。其中包括一般认知能力(g)、阅读、数学和语言能力等多个变量的遗传分析结果。A代表累加遗传效应,C 代表共享环境的影响, E代表非共享环境影响。最底层的正方形表示测量的各项特质,顶部的弯曲箭头表示遗传相关性。

普洛明如此解释:两种特质之间的表型相关性的遗传贡献可以作为连接它们的路径的乘积来计算。例如,阅读与数学之间表型相关性的遗传贡献是 0.49,表型相关性为0.76。这意味着,遗传因素占表型相关性的64%(即.49 / .76 = .64)。

来自《行为遗传学中可重复检测的十大研究发现》论文
  1. 智力的遗传力会随着年龄的增长而提高;

人的智商一生是会变的,而且是随着年龄增加在变化。来自遗传学的研究显示,一个人越长大之后的智商,越显示出具有遗传性,即趋向于父母的智商。

也就是说,与遗传率与人的发展正相关增长,另一方面共享环境(家庭)的影响则逐渐趋向于零。也就是说,青春期之后,孩子来自家庭的影响微乎其微。

图来自《行为遗传学》
  1. 代际的稳定性主要归因于遗传;

等位基因频率和基因型频率在世代间不会有变化,也就是哈迪-温伯格平衡。遗传具有稳定性的特点,而对于个人的成长来说,反社会人格障碍、注意力缺陷多动症、精神分裂等,很大程度上与双亲之中具有此症状有关。

  1. 大多数环境测量显示了遗传的显著影响;
  2. 大多数环境测量与心理特质之间的相关,实际上更多是遗传的影响;

这两条说的都是,在原来的研究中,认为环境影响到了人的心理特征,无论是家庭环境还是社会环境。然而来自行为遗传学日渐增多的证据显示,这些原本认为是环境影响的心理特质,实际上是来自于遗传。上面已经清楚地显示出,环境在心理特质上的影响力,特别是共享环境随着成长日渐衰微。

  1. 大多数环境效应并不被同一家庭中长大的孩子们所共享;
出处同上

也就是说,除了遗传方面的造成的影响外,同一家庭长大的不同孩子之间的差异,是以非共享环境方式来展开的。兄弟姐妹之间的相同可以用50%的基因解释,但剩余的50%并不是来自于成长于同样的家庭,而是来自于兄弟姐妹各自所在的不同群体。

哈里斯在《教养的迷思》中提出了儿童的“群体社会化”理论,就是说同伴、玩伴和其他孩子认同的群体,才是除了基因影响之外,对心理发展影响最大的部分,这部分与同一个家庭成长的兄弟姐妹所共享的环境不同,属于非共享环境。

  1. 异常才是正常。

像学习障碍、精神分裂症,自闭症和多动症都是心理学研究的常见病症,但这些常见疾病实际上是由正常遗传因素在极端情况出现的结果。因此,普洛明才说,没有常见的疾病,只有数量特征。

以上十大研究结果不仅仅是具备可重复性的,同样也满足可证伪的要求。而大部分也都在普洛明《行为遗传学》一书中讲过。实际上,这十大总结可以归结为基因-环境的交互作用,只是遗传影响占了1/2弱,非共享环境占了1/2左右。


  1. 悉达多·穆克吉文采出众《基因传》一书中,描述了孟德尔的生平和研究豌豆的杂交实验,以及摩尔根养果蝇的过程。

  2. 华东师范大学出版社,2007年版。

  3. 关于先天与教育的讨论,可以参见朱迪斯·哈里斯最引起争执的一书《教养的迷思》,另外斯蒂芬·平克的《白板》一书中,对于教育也有不要的讨论。

  4. 原文Why Most Published Findings Are False发表于 PLoS Medicine, 2(8), e124. 中文全译本发表于《海峡预防医学杂志》2007,13(1):27-30。其他摘要可参见《为何多数已发表研究有错》作者的续作《如何使更多研究更真实》《已发表的研究结果大多是错的?科学就是如此》

  5. 关于统计相关,可以参见《是时候抛弃“统计显著”这个词了》一文。

  6. 原文参见Turkheimer, E. (2000). Three laws of behavior genetics and what they mean. Current Directions in Psychological Science, 9(5), 160-164. 此处翻译引自于平克的《白板》一书。

  7. 原文Top 10 Replicated Findings From Behavioral Genetics发表于顶级心理学期刊Perspect Psychol Sci,2016年1月,11(1):3-23。

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