0:00:00.920,0:00:02.368 这一切都是 0:00:02.368,0:00:04.933 在马德里的一个黑暗的酒吧里发生的。 0:00:04.933,0:00:09.221 我遇到了麦吉尔大学的同事,迈克尔·梅尼。 0:00:09.221,0:00:11.510 我们喝着几杯啤酒, 0:00:11.510,0:00:13.617 像所有科学家一样, 0:00:13.617,0:00:15.123 他跟我聊他的工作。 0:00:16.304,0:00:19.482 他告诉我,他感兴趣的是 0:00:19.482,0:00:25.352 小鼠出生后,母鼠如何舔它们的婴儿。 0:00:25.352,0:00:27.949 我呆住了,说: 0:00:27.949,0:00:31.083 “我交的税就浪费在这儿了啊,—— 0:00:31.083,0:00:32.071 (笑声) 0:00:32.071,0:00:35.525 就是这种软科学。” 0:00:35.525,0:00:38.286 他开始给我讲, 0:00:38.286,0:00:41.350 老鼠和人类一样, 0:00:41.350,0:00:44.250 用不同的方式舔抚她们的孩子。 0:00:44.250,0:00:46.939 一些母亲做的很多, 0:00:46.939,0:00:49.148 一些母亲做的很少, 0:00:49.148,0:00:51.667 大多数介于两者之间。 0:00:51.667,0:00:53.732 但是有趣的是, 0:00:53.732,0:00:58.394 当他跟踪这些小鼠直到成年—— 0:00:58.394,0:01:02.897 相当于人类的很多年后,[br]母亲去世后的很长时间。 0:01:02.897,0:01:04.959 它们变成了完全不同的动物。 0:01:04.959,0:01:09.376 那些受到大量舔舐和梳毛的动物, 0:01:09.376,0:01:11.818 即高舔舐和梳毛的动物, 0:01:11.818,0:01:13.902 不会紧张不安。 0:01:13.902,0:01:16.255 它们的性行为不同。 0:01:16.255,0:01:19.014 它们的生活方式 0:01:19.014,0:01:24.754 与没有被妈妈密切照顾的小鼠不同。 0:01:25.934,0:01:28.752 那么我问自己: 0:01:28.752,0:01:30.804 这是魔法吗? 0:01:30.804,0:01:32.325 怎么会这样的? 0:01:32.325,0:01:35.180 遗传学家希望你这样想: 0:01:35.180,0:01:38.766 也许那些妈妈拥有“坏妈妈”基因, 0:01:38.766,0:01:42.867 导致她的婴儿紧张不安, 0:01:42.867,0:01:45.548 然后这种基因代代相传; 0:01:45.548,0:01:48.252 全部是遗传决定的。 0:01:48.252,0:01:51.730 有没有别的可能? 0:01:51.730,0:01:55.395 在老鼠身上,我们可以[br]提出这个问题并解答它。 0:01:55.395,0:01:58.834 所以我们做了交叉养育实验。 0:01:58.834,0:02:03.773 基本上在一窝小鼠出生时[br]把它们分开, 0:02:03.773,0:02:05.724 分给两种不同类型的养母—— 0:02:05.724,0:02:09.036 不是生母,而是照顾小鼠的母鼠: 0:02:09.036,0:02:11.344 高舔舐母鼠和低舔舐母鼠。 0:02:11.344,0:02:15.408 另外一边是低舔舐小鼠。 0:02:15.408,0:02:18.035 令人惊奇的答案是, 0:02:18.035,0:02:22.088 从母亲那里得到什么基因并不重要。 0:02:22.088,0:02:27.200 定义这些老鼠的这种特征的不是生母, 0:02:27.200,0:02:32.611 而是照顾小鼠的母鼠。 0:02:32.611,0:02:35.596 那么,这是怎么实现的? 0:02:36.921,0:02:38.698 我是一个表观遗传学家。 0:02:38.698,0:02:41.024 我的兴趣是在胚胎期间,[br] 0:02:41.024,0:02:43.614 我们在母体子宫里时, 0:02:43.614,0:02:48.463 如何用化学记号标记基因, 0:02:48.463,0:02:49.706 并决定 0:02:49.706,0:02:52.662 哪个基因在哪个组织中表达。 0:02:52.662,0:02:56.892 大脑中表达的基因与肝脏和眼睛中的不同。 0:02:57.718,0:03:00.471 我们怀疑:有没有可能 0:03:00.471,0:03:03.602 妈妈通过自己的行为 0:03:03.602,0:03:08.615 改写她后代的基因编码? 0:03:08.615,0:03:10.700 我们花了10年, 0:03:10.700,0:03:14.775 发现有一系列的生物化学事件, 0:03:14.775,0:03:18.002 母鼠的舔舐和梳毛,妈妈的照顾 0:03:18.002,0:03:20.739 被转化成生物化学信号, 0:03:20.739,0:03:24.084 这信号进入细胞核并进入DNA, 0:03:24.084,0:03:26.206 改写了编码。 0:03:26.206,0:03:31.086 所以现在这个动物能[br]为生活做更好的准备: 0:03:31.086,0:03:33.721 生活会很艰难吗? 0:03:33.721,0:03:35.527 会有很多食物吗? 0:03:35.527,0:03:38.076 周围会有很多猫和蛇吗? 0:03:38.076,0:03:40.433 还是会住在上层社区, 0:03:40.433,0:03:43.084 只要行为端正举止适当 0:03:43.084,0:03:46.788 就会赢得社会认可? 0:03:46.788,0:03:50.503 现在可以想想这个过程 0:03:50.503,0:03:53.642 对我们的生命有多重要了。 0:03:53.642,0:03:56.704 我们从祖先继承了DNA。 0:03:57.411,0:03:59.304 DNA历史悠久。 0:03:59.304,0:04:01.848 它在进化过程中演变。 0:04:01.848,0:04:04.555 但它并不告诉我们, 0:04:04.555,0:04:09.425 你会出生在夏季白天长、[br]冬季白天短的斯德哥尔摩, 0:04:09.425,0:04:10.994 还是出生在 0:04:10.994,0:04:14.511 整年都白天黑夜一样长的厄瓜多尔。 0:04:14.511,0:04:18.386 这对我们的生理有巨大的影响。 0:04:19.489,0:04:23.569 所以我们认为,[br]也许是在生命早期发生的事, 0:04:23.569,0:04:25.880 通过母亲传递的那些信号, 0:04:25.880,0:04:30.429 告诉子女将要在怎样的社会环境中生存。 0:04:30.429,0:04:33.833 如果环境艰难,你最好焦虑紧张, 0:04:33.833,0:04:37.000 或者如果环境轻松,你必定也不同。 0:04:37.000,0:04:40.204 那世界会有很多光线还是很少光线? 0:04:40.204,0:04:44.203 那世界会有很多食物还是很少食物? 0:04:44.203,0:04:45.791 如果周围没有食物, 0:04:45.791,0:04:50.431 你最好让大脑发育成[br]一旦看到食物马上大吃一顿, 0:04:50.431,0:04:55.217 或者把拥有的每一块食物都[br]储存成脂肪。 0:04:56.819,0:04:58.213 所以,这很好。 0:04:58.213,0:05:00.114 进化已经这样选择, 0:05:00.114,0:05:02.874 让我们固有的、陈旧的DNA[br] 0:05:02.874,0:05:07.147 在新的环境中不断变化地发挥作用。 0:05:07.147,0:05:09.960 但有些事可能会出错: 0:05:10.706,0:05:14.392 例如,如果你出生在一个贫穷的家庭, 0:05:14.392,0:05:17.495 信号是,“你最好快吃, 0:05:17.495,0:05:20.704 你最好把遇到的每一块食物都吃掉。” 0:05:20.704,0:05:22.970 但是现在我们人类和人脑已经进化了, 0:05:22.970,0:05:25.130 已经进化得更快。 0:05:25.130,0:05:28.528 现在你用一块钱就可以买麦当劳。 0:05:28.528,0:05:34.592 因此,母亲为我们所做的准备 0:05:34.592,0:05:37.594 变得不适用了。 0:05:38.351,0:05:42.548 本应保护我们免受饥苦的[br]同样的准备工作 0:05:42.548,0:05:44.989 却会导致肥胖症、 0:05:44.989,0:05:48.496 心血管问题和代谢疾病。 0:05:48.496,0:05:51.862 所以,这个可以通过经历、[br]尤其是早期生活经历 0:05:51.862,0:05:54.437 来标记基因的概念 0:05:54.437,0:05:56.785 可以为我们提供 0:05:56.785,0:05:59.668 对健康和疾病的统一解释。 0:06:00.612,0:06:02.954 但这只在老鼠身上才正确吗? 0:06:02.954,0:06:05.900 问题是,我们不能用人类做测试, 0:06:05.900,0:06:09.976 因为从道德上,我们不能[br]随机地为儿童设置逆境。 0:06:09.976,0:06:13.294 所以,如果穷孩子养成某种特征, 0:06:13.294,0:06:17.097 我们不知道它是由贫穷引起的 0:06:17.097,0:06:19.955 还是因为穷人有不良的基因。 0:06:19.955,0:06:22.714 所以,遗传学家试图告诉你 0:06:22.714,0:06:25.194 穷人之所以穷是因为基因让他们穷。 0:06:25.194,0:06:27.224 表观遗传学家会告诉你 0:06:27.228,0:06:31.302 穷人所在的不良环境或贫穷环境 0:06:31.302,0:06:34.346 环境创造了那些表型,那种贫穷。 0:06:35.576,0:06:41.768 所以我们转而观察我们的表亲:猴子。 0:06:41.768,0:06:44.405 我的同事斯蒂芬·苏米 0:06:44.405,0:06:46.966 以两种不同的方式饲养猴子: 0:06:46.970,0:06:49.855 随机地将猴子与母亲分离, 0:06:49.855,0:06:52.481 通过护理员和代养条件 0:06:52.481,0:06:55.424 来培养她。 0:06:55.424,0:06:58.255 所以这些猴子没有妈妈,[br]只有护理员。 0:06:58.255,0:07:02.733 而其他猴子是正常的亲生妈妈养育的。 0:07:02.733,0:07:07.513 当他们年老时,他们变成了完全不同的动物。 0:07:07.513,0:07:10.250 有妈妈的猴子不嗜酒, 0:07:10.250,0:07:12.333 他们没有性暴力倾向。 0:07:12.333,0:07:15.864 没有妈妈的猴子有攻击性,紧张, 0:07:15.864,0:07:17.798 还是酒鬼。 0:07:18.482,0:07:23.368 我们在出生后的早期观察他们的DNA: 0:07:23.368,0:07:26.709 看看有没有可能是妈妈在标记? 0:07:26.709,0:07:32.051 后代的DNA里有没有妈妈的签名? 0:07:32.051,0:07:34.397 这些是14天的猴子, 0:07:34.397,0:07:38.487 这里看到的是我们研究[br]表观遗传学的现代方式。 0:07:38.487,0:07:43.144 我们能把这些化学标记——[br]称为甲基化标记, 0:07:43.144,0:07:46.466 以单核苷酸分辨率绘制到DNA上。 0:07:46.466,0:07:48.367 我们能够绘制整个基因组。 0:07:48.367,0:07:51.428 现在我们可以比较[br]有妈妈或没有妈妈的猴子了。 0:07:51.428,0:07:53.406 这里是直观展示。 0:07:53.406,0:07:58.177 你看到的是[br]较多甲基化的基因呈现红色。 0:07:58.177,0:08:01.235 较少甲基化的基因呈现绿色。 0:08:01.235,0:08:03.723 你能看到很多基因在改变, 0:08:03.723,0:08:06.491 因为没有妈妈不只是简单一件事—— 0:08:06.491,0:08:08.026 它影响所有的一切; 0:08:08.026,0:08:10.078 它传递着关于你 0:08:10.078,0:08:13.341 成年后的世界[br]是什么样子的全部信号。 0:08:13.341,0:08:15.776 你可以看到两组猴子 0:08:15.776,0:08:19.072 它们极其明显的大不相同。 0:08:19.072,0:08:21.868 这种发育从多早开始? 0:08:21.868,0:08:24.265 这些猴子已经没见过妈妈, 0:08:24.265,0:08:26.008 所以它们有社交经历。 0:08:26.008,0:08:30.941 我们在出生的时刻也能[br]感受自己的社会地位吗? 0:08:30.941,0:08:32.844 所以在这个实验中, 0:08:32.844,0:08:37.298 我们采用具有不同[br]社会地位的猴子的胎盘。 0:08:37.298,0:08:42.966 关于社会秩序,有趣的是[br]在所有的生物中, 0:08:42.966,0:08:46.305 他们都用等级制度构建社会。 0:08:46.305,0:08:48.447 一号猴子是老板; 0:08:48.447,0:08:50.859 四号猴子是苦力。 0:08:50.859,0:08:53.332 在一个笼子里放四只猴子, 0:08:53.332,0:08:56.393 总是有一个老板,一个苦力。 0:08:57.448,0:09:00.830 并且,有趣的是,一号猴子 0:09:00.830,0:09:04.706 比四号猴子健康得多。 0:09:04.706,0:09:06.564 如果把它们放在一个笼子里, 0:09:06.564,0:09:11.225 一号猴子吃得不多。 0:09:11.225,0:09:13.989 四号猴子能吃(很多)。 0:09:13.989,0:09:18.346 在这个甲基绘制图中可以看到, 0:09:18.346,0:09:22.725 社会地位高的动物与社会地位低的动物 0:09:22.725,0:09:25.099 在刚出生时的明显不同 0:09:25.099,0:09:27.299 的对比图。 0:09:27.299,0:09:31.564 所以我们出生时已经知道社会信息, 0:09:31.564,0:09:34.141 该社会信息并无好坏之分, 0:09:34.141,0:09:36.260 它只是帮我们为生活做准备, 0:09:36.260,0:09:40.259 因为我们要根据所处的[br]高社会地位或低社会地位, 0:09:40.259,0:09:44.166 用不同方式给自己进行生物编码。 0:09:44.166,0:09:46.610 但如何在人类中研究这种现象? 0:09:46.610,0:09:50.052 我们不能做实验,[br]不能给人类制造逆境。 0:09:50.052,0:09:52.739 但上帝在用人类做实验, 0:09:52.739,0:09:55.041 它叫做自然灾害。 0:09:55.041,0:09:59.345 加拿大历史上最严重的自然灾害之一 0:09:59.345,0:10:01.779 发生在我来自的魁北克省。 0:10:01.779,0:10:04.196 是1998年的冰暴。 0:10:04.196,0:10:08.010 因为冰暴,我们整个电网坏掉, 0:10:08.010,0:10:11.011 当时是魁北克最冷的冬天, 0:10:11.011,0:10:13.014 温度在零下20至零下30。 0:10:13.014,0:10:15.902 在那段时间有怀孕的妈妈们。 0:10:15.902,0:10:21.848 我同事苏珊娜·金对这些妈妈们的孩子 0:10:21.848,0:10:24.195 跟踪调查了15年。 0:10:24.195,0:10:28.245 事实是,随着压力增大—— 0:10:28.245,0:10:31.327 我们这里有对压力的客观度量: 0:10:31.327,0:10:35.759 你停电多长时间?在哪里度日? 0:10:35.759,0:10:40.886 在婆婆的小公寓还是[br]奢侈的乡间别墅? 0:10:40.886,0:10:43.528 所有这些加起来得出社会压力评级, 0:10:43.528,0:10:44.994 你可以问的是: 0:10:44.994,0:10:48.022 孩子们看上去如何? 0:10:48.022,0:10:50.730 显然,随着压力增大, 0:10:50.730,0:10:52.782 孩子们的自闭症更多, 0:10:52.782,0:10:55.375 他们的代谢疾病更多, 0:10:55.375,0:10:58.637 自身免疫性疾病也更多。 0:10:58.637,0:11:01.165 我们绘制甲基化状态, 0:11:01.165,0:11:06.707 再一次看到,随着压力增大[br]绿色基因变成红色, 0:11:06.707,0:11:10.273 随着压力增大,红色基因变成绿色, 0:11:10.273,0:11:14.863 基因组响应于压力进行完全重排。 0:11:17.442,0:11:20.625 所以,如果我们能编写基因, 0:11:20.625,0:11:24.322 如果我们不仅仅做我们基因历史的奴隶, 0:11:24.322,0:11:27.973 如果基因可以编写,[br]那我们能抹掉对基因的编写吗? 0:11:27.973,0:11:33.019 因为表观遗传因素会导致癌症、 0:11:33.019,0:11:35.416 代谢疾病 0:11:35.416,0:11:38.080 和精神健康疾病等。 0:11:38.080,0:11:41.425 我们来谈谈可卡因成瘾。 0:11:41.425,0:11:44.545 可卡因成瘾是一种可怕的状态 0:11:44.545,0:11:48.745 会导致死亡和丧命。 0:11:48.745,0:11:51.444 我们问了一个问题: 0:11:51.444,0:11:54.697 我们可以重新编写上瘾的大脑, 0:11:54.697,0:11:59.681 让上瘾的动物不再有瘾吗? 0:12:00.377,0:12:04.631 我们使用可卡因成瘾模型, 0:12:04.631,0:12:06.734 该模型概括了人类成瘾的情况。 0:12:06.734,0:12:09.446 对于人类,你上高中时, 0:12:09.446,0:12:11.540 某些朋友建议你用点可卡因, 0:12:11.540,0:12:13.380 你用了可卡因,没发生什么事。 0:12:13.380,0:12:17.575 几个月后,突然想起第一次的事, 0:12:17.575,0:12:19.269 毒贩子在卖可卡因, 0:12:19.269,0:12:22.115 然后你上瘾了,然后生活彻底改变。 0:12:22.115,0:12:23.785 我们用老鼠做同样的事。 0:12:23.785,0:12:25.394 我同事加尔·雅迪 0:12:25.394,0:12:28.428 他训练这些动物习惯可卡因, 0:12:28.428,0:12:31.540 然后一个月没有可卡因。 0:12:31.540,0:12:35.240 然后他提醒动物们[br]第一次看到可卡因的场景, 0:12:35.240,0:12:38.110 提示方法是[br]看到可卡因时笼子的颜色。 0:12:38.110,0:12:39.786 动物们疯了。 0:12:39.786,0:12:42.227 它们一直按动会提供可卡因的杠杆, 0:12:42.227,0:12:43.907 直到死亡。 0:12:43.907,0:12:48.464 我们首先确定的是,[br]这些动物之间的区别 0:12:48.464,0:12:51.169 是在什么都没发生的那段时间里 0:12:51.169,0:12:52.955 周围没有可卡因时, 0:12:52.955,0:12:54.930 它们的表观基因组重新排列。 0:12:54.930,0:12:57.843 它们的基因以不同的方式重新标记, 0:12:57.843,0:12:59.789 当提示出现时, 0:12:59.789,0:13:04.355 它们的基因组已经准备好[br]发展出成瘾表型。 0:13:04.355,0:13:08.339 然后我们用药治疗这些动物, 0:13:08.339,0:13:13.547 药物要么增加DNA甲基化——[br]对象是表观基因标记物, 0:13:13.547,0:13:17.064 要么减少表观基因标记。 0:13:17.064,0:13:20.313 我们发现,如果增加甲基化, 0:13:20.313,0:13:22.250 这些动物会更疯狂。 0:13:22.250,0:13:24.728 它们对可卡因更渴望。 0:13:24.728,0:13:28.208 但如果减少DNA甲基化, 0:13:28.208,0:13:30.306 动物不再有瘾。 0:13:30.306,0:13:31.949 我们把这些动物重新编码了。 0:13:31.949,0:13:35.299 表观基因药物与其他药物 0:13:35.299,0:13:36.619 的基本区别是, 0:13:36.619,0:13:38.825 通过表观基因药物, 0:13:38.825,0:13:42.951 我们在根本上去除了经历的印记, 0:13:42.951,0:13:45.132 一旦去除印记, 0:13:45.132,0:13:48.177 它不会回来,除非再经历一遍。 0:13:48.177,0:13:49.971 现在动物被重新编码。 0:13:49.971,0:13:54.100 所以在30天、60天后——[br]等于人类的很多年, 0:13:54.100,0:13:57.023 再造访这些动物时, 0:13:57.023,0:14:02.409 它们仍然没有瘾——[br]只通过单一的表观基因治疗。 0:14:04.472,0:14:07.657 那么关于DNA,我们学到了什么? 0:14:07.657,0:14:10.776 DNA不仅仅是一系列的字母; 0:14:10.776,0:14:12.969 它不只是一个脚本。 0:14:12.969,0:14:16.207 DNA是一部动态电影。 0:14:16.207,0:14:21.232 我们的经历正在写入这部电影中,[br]它是互动的。 0:14:21.232,0:14:24.509 就像用遥控器看电影一样, 0:14:24.509,0:14:26.655 你在用DNA来观看你的人生。 0:14:26.655,0:14:30.582 你可以去掉一个演员、增加一个演员。 0:14:30.582,0:14:36.081 因此,尽管遗传学具有确定性, 0:14:36.081,0:14:40.464 你仍可以控制基因的表达方式, 0:14:40.464,0:14:44.424 这为我们面对某些致命疾病的能力 0:14:44.424,0:14:47.280 例如癌症、心理疾病等 0:14:47.280,0:14:50.208 提供了非常乐观的信息, 0:14:50.208,0:14:53.150 提供了新的方法, 0:14:53.150,0:14:55.804 可以把这些疾病看作适应不良。 0:14:55.804,0:14:58.806 如果我们能进行表观基因干预, 0:14:58.806,0:15:02.326 我们就可以去掉一个演员,让电影倒退 0:15:02.326,0:15:05.908 并设置新的故事线。 0:15:05.908,0:15:08.449 所以我今天告诉你的是, 0:15:08.449,0:15:13.245 我们的DNA实际由两个部分组成, 0:15:13.245,0:15:15.956 两层信息。 0:15:15.956,0:15:19.715 一层信息是古老的, 0:15:19.715,0:15:23.264 从数百万年的进化演变而来。 0:15:23.264,0:15:27.311 它是固定的,很难改变。 0:15:27.311,0:15:31.245 另一层信息是表观遗传层, 0:15:31.245,0:15:35.154 它是开放和动态的, 0:15:35.154,0:15:39.760 并设置了一个可以互动的故事线, 0:15:39.760,0:15:46.608 让我们能够在很大程度上[br]控制自己的命运, 0:15:47.695,0:15:51.115 帮助改变我们下一代的命运, 0:15:51.115,0:15:55.294 并且有希望征服那些 0:15:55.294,0:15:58.804 长期困扰人类的 0:15:58.804,0:16:03.359 疾病和严峻的健康挑战。 0:16:03.359,0:16:05.896 所以即使我们 0:16:05.896,0:16:08.525 已经被我们的基因决定, 0:16:08.525,0:16:11.636 我们还是有一定程度的自由, 0:16:11.636,0:16:16.029 能够把自己的生命设置成[br]有责任担当的生命。 0:16:16.029,0:16:17.313 谢谢。 0:16:17.313,0:16:22.072 (掌声)