Утверждается, что ваша ДНК может предсказать ваше будущее с рождения со 100-процентной достоверностью. Это утверждение не на 100 процентов надежно.
Наше будущее записано в наших генах? Последние разработки в области генетики создают впечатление быстро растущей способности прогнозировать наши индивидуальные черты на основе геномной информации и даже манипулировать этими чертами с помощью таких технологий, как редактирование генома на основе CRISPR. Для некоторых физических признаков, таких как цвет глаз, и для генетически простых заболеваний, таких как муковисцидоз или серповидноклеточная анемия, это впечатление довольно точное - мы действительно можем предсказать эти вещи из генетического профиля человека, и мы действительно могли бы изменить их в эмбрионах с помощью один или несколько разумных правок.
Но можем ли мы сделать то же самое для более сложных черт, включая психологические, такие как интеллект? Опять же, недавние истории предполагают, что это возможно, по крайней мере, в принципе.
Генетический ученый из Королевского колледжа Лондона Роберт Пломин в своей новой книге «Blueprint» представляет ДНК как «гадалку», которая «на 100 процентов надежна» и которая может «предсказать ваше будущее от рождения». Он также утверждает, что «только систематически, стабильным и долговременным источником того, кто мы есть, является ДНК ». Американская компания Genomic Prediction недавно заявила, что предложит отбор эмбрионов на основе полигенных показателей интеллекта. И объявление из Китая о том, что человеческие младенцы родились с отредактированными CRISPR геномами, сразу же вызвало видение его использования для создания «дизайнерских младенцев» с изменениями генов, влияющих на все виды признаков, включая интеллект.
Перспектива либо генетического отбора, либо редактирования генома на предмет интеллекта или других признаков привела к протесту по поводу отсутствия внимания, которое до сих пор уделялось связанным с этим этическим проблемам, и это правильно. Но интересно отметить, что фоном для многих из этих дискуссий является неявное предположение о том, что, даже если наша способность предсказывать интеллект по нашему геному в настоящее время несовершенна, это лишь вопрос времени, когда он станет намного более точным.
Действительно, исследователи находят все больше и больше генетических вариантов, связанных с интеллектом, так как размеры выборки в этих исследованиях продолжают увеличиваться. И мы используем в более общих терминах применение машинного обучения при выемке этих видов многомерных данных для значимых моделей, которые дают почти богоподобные способности классификации и предсказания в других областях. Представляется разумным предположить, что сила генетической информации будет продолжать увеличиваться, даже для таких сложных признаков, как интеллект, который включает вариации в тысячах генов.
Но эти обсуждения упустили гораздо более фундаментальный предел в нашей способности прогнозировать или контролировать наши психологические черты. Большинство таких признаков являются лишь частично наследуемыми, то есть только определенная доля различий, которые мы видим в признаке среди населения, может быть отнесена к генетическим различиям между людьми. Для разведки наследственность составляет около 50 процентов, по крайней мере, в развитых странах и в образцах с относительно однородным социально-экономическим статусом. Остальная часть вариации негенетическая.
Общим выводом является то, что если это не гены, отличающие нас друг от друга, это должно быть что-то в окружающей среде. Если бы это было правдой, и мы могли бы определить причинные факторы окружающей среды, то, возможно, мы могли бы также контролировать их. И мы знаем о многих факторах окружающей среды, которые влияют на интеллект, таких как здоровье матери и ребенка, питание и образование.
Но даже в ситуациях, когда вариация этих факторов очень мала, все еще существует существенная негенетическая дисперсия в признаке, которая остается необъясненной.
Этим третьим источником изменений может быть просто случайность. Наши психологические особенности проистекают из различий в физической структуре и химическом составе нашего мозга. Соединение мозга является удивительно сложным, и его почти чудесная самосборка основана на огромном количестве клеточных процессов и процессов развития, в которые вовлечены действия тысяч генов. Это изменение именно тех генов, которые были вовлечены в интеллект.Эти гены кодируют программу развития, но они не кодируют точный результат. Все, что они кодируют, представляет собой набор бессмысленных правил, управляющих биохимическими взаимодействиями миллионов белковых молекул, определяющих, какие гены включаются и выключаются в каждой клетке развивающегося эмбриона. Сложные наборы обратной связи и прямого взаимодействия гарантируют, что различные органы развиваются в нужном месте, дифференцируются все различные типы клеток, а в мозге все нервные клетки и области мозга соединяются друг с другом в нужном месте. путь.
Однако все эти процессы подвержены шуму или присущей случайности на молекулярном уровне. Гены могут устанавливать правила, но результат будет варьироваться - иногда существенно - от запуска к запуску программы. Это особенно верно в отношении мозга из-за нелинейного, самоорганизующегося характера развития, где небольшие различия на одном этапе могут иметь каскадные последствия и усиливаться на последующих этапах развития.
рассылка промо
Подпишитесь на бесплатную рассылку Scientific American.
Подписаться
Даже для генетически идентичных близнецов, чьи мозги очень структурно похожи друг на друга, между ними все еще существуют значительные различия. Это отражается в различиях в их психологических особенностях, таких как интеллект или личность. Ключевым моментом является то, что это изменение не связано с факторами окружающей среды или чем-то вне индивидуума - оно присуще самим процессам развития. К тому времени, как мы родились, наш мозг и разум уже уникальны - не только благодаря нашей генетике, но и в результате неповторимой последовательности событий развития.
Это накладывает твердое ограничение - в принципе, а не только на практике - на уровень точности, связанный с геномным предсказанием психологических признаков. Мы, безусловно, можем использовать генетику для анализа статистических эффектов среди населения, но это даст в лучшем случае очень нечеткие предсказатели для отдельных людей. Независимо от того, насколько хорошо наше понимание генетики интеллекта, мы никогда не сможем предсказать интеллект людей с точностью из геномной информации.