俗話說「江山易改，本性難移」；俗話又說「近朱者赤，近墨者黑」；俗話還說「龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞」……
聽起來這些俗語各自向人們傳達著強烈的觀點：遺傳很重要、原生家庭環境很重要。
遺傳和環境，誰對人的決定更大？
為什麼即使是雙胞胎，個性差別也很大？
為什麼有的人唱歌會走音、看東西會色盲？
何苗 復旦大學腦科學研究院研究員
01 為什麼人和人不同？
同一個家庭成長起來的兄弟姐妹長相不同，甚至個性千差萬別；
我們從小到大，每天都在接觸著各種各樣的人，但每個人似乎都不一樣；
對於親緣關係或同一環境下長大的人，遺傳和環境哪個影響更大？
為什麼處在一樣的環境、擁有相似的基因，人跟人還是不一樣？
研究發現，人與人的不同主要體現在腦結構和功能上的差異，這導致人和人在性格、感知、智力乃至腦疾病的患病率和嚴重程度上都有所不同。
什麼決定了大腦差異
02 大腦的差異從何而來？
科學家們試著從兩個方面著手研究這個問題。
首先，從體貌特徵而言似乎答案很明確，我們經常能感覺血緣關係近的人，長相一般更相似，比如說子女會長得像父母，兄弟姐妹之間也會比較相像。
這個感覺與實驗結果相吻合，親緣近就代表了遺傳信息（DNA）更相像，因此長得就更像。也就是說，體貌等個體差異很大程度取決於遺傳信息的差別。
那麼性格、智力呢？除了DNA遺傳，我們經常考慮的還有後天的環境因素，要把這兩個因素區分開，科學家們採取了兩個研究方式：收養研究和雙胞胎研究。
第一，假設遺傳因素才是造成人們在某一方面相似或者不同的原因，那麼被收養的孩子雖然跟親兄弟姐妹在不同環境成長，但他的性格還應該跟親緣兄弟姐妹更為相似。反之，如果他跟養父母更像，那就說明後天環境起主要作用。
收養研究
第二，雙胞胎可以分為「同卵」和「異卵」。假設同卵雙胞胎為A，他們的DNA相似度幾乎可以達到100%；異卵雙胞胎為B，他們的DNA相似度和普通的親緣兄弟姐妹差不多，大約為50%。
如果A、B都在原生家庭成長起來，那麼正常來說，性狀上的相似度同卵雙胞胎A肯定高於異卵雙胞胎B，但如果發生例外，某一性狀異卵雙胞胎B高於同卵雙胞胎A，那就說明遺傳因素在這裡作用不大，相似度是由後天環境造成的，反之則說明遺傳起主要作用。
雙胞胎研究
經過測試，科學家們發現，大腦內部的相似度，與行為、智力測試結果相同。因此，他們利用磁共振成像技術，從大腦的結構、連接、功能等方面進行對比，同時還有數百項相關的實驗。
結果都證明，遺傳基因更相近的人，外貌、智力等的相似度也更高。
也就是說，從性格、智力、行為等方面看，人與人之間差異的很大一部分都受到了遺傳因素的調控。
03 是什麼造就了獨一無二的你？
德國哲學家萊布尼茨說：「世界上沒有完全相同的兩片樹葉」，人也一樣，即使是同卵雙胞胎，即使如此相似，但表現出來的性格、面對同一件事情的行為絕不完全相同。
什麼造就了獨一無二的自我？
遺傳基因的相似度造成了每個人與其他人的不同，但，是什麼最終決定了獨一無二的你？
為了解決這一問題，科學家引入了一個概念——遺傳率，也就是DNA突變，對於人們之間差異的貢獻百分比。經過對各種行為和能力進行測量，結果表明遺傳率在30%～80%不等。
舉個例子，比如身高的遺傳率是60%，這就意味著有的人高、有的人矮這個現象60%來自於DNA突變，40%可能是其他因素。
既然如此，DNA突變是怎麼造成的呢？
DNA突變
DNA突變幾乎不可避免，每一次細胞分裂、增殖時，DNA都需要複製，複製就會出錯，形成突變。
儘管我們的細胞中存在著很多糾錯、查錯的機制，但還是做不到百分之百準確，原因是基因組的DNA實在太長了。
打個比方，四大名著加起來差不多350萬字，如果把基因組的每一個鹼基看成一個漢字，那我們人類的基因組每複製一遍，就相當於要把四大名著抄800多遍，因此偶爾有錯也不奇怪。
突變的基因在人類繁衍過程中反覆經歷著出現、清除、淘汰、留下
突變的基因在人類繁衍過程中反覆經歷著出現、清除、淘汰、留下，因此每個人都有數百萬突變的基因。
科學家們進行了大量研究發現，對於相貌、身高、智力、性格等因素而言，遺傳造成的差異占比較大，而環境造成的差異相對較小。
這意味，你與別人不同，是因為遺傳基因不完全相同；你之所以成為現在這個樣子，則是因為DNA突變起了很大作用。
基因突變有規律可循嗎？
複雜的發育過程充滿了基因突變的可能性。從受精卵發育成人，需要在遺傳程序的指導下經歷一系列十分複雜的步驟。
在胚胎髮育的最早期受精卵迅速分裂，一分為二、二分為四、四分為八，如此繼續，直到形成一個由幾千個細胞組成的球狀胚胎，這些細胞最終會發育成人體的不同器官。
從受精卵發育成人，需要在遺傳程序的指導下經歷一系列十分複雜的步驟
就拿大腦來說，它包含著許多不同的腦區和數以百億計的細胞，數量堪比銀河系中的恆星。要讓這些區域正確形成，這些細胞必須正確到達應該在的位置，發揮正確的功能，經歷一系列複雜的發育過程。
如果有一些關鍵的調控基因發生了改變，可能某一個結構不能正常地形成，也許會導致比較嚴重的發育性的腦疾病。但即使程序完全相同，這個過程仍然會受到無處不在的隨機性影響。
相似的基因，發生突變後依然會相似嗎？
即使基因幾乎一模一樣的同卵雙胞胎，發育過程中的基因突變也充滿了機率問題，很有可能導致最後的發育結果有所不同。
這就像做菜，即使有一個非常詳細的菜譜，但可能十個不同的廚師做出來的味道依然有細微差別。
許多年前，著名的發育生物學家康納德•沃丁頓曾經發明了一個視覺隱喻，用以描述發育中的隨機過程與它們導致高度可變的結果的方式。
在圖景中，一個小球在類似於山坡的起伏不平的地勢上滾落。
唐納德·沃丁頓理論
小球代表著在發育歷程中的生物，坡頂代表最初受精時，坡腳代表發育的可能結果。山坡上分布著各種凹陷和谷地，小球可能會沿著不同路逕到達不同的終點。
當小球滾落時，每當遇到峽谷的起始點，微小的隨機變異就能影響它是向左還是向右滾動。
如果讓小球滾落100次來觀察結果，可能70次會進入某個在左邊的假想峽谷，30次進入右邊。
但是這些機率在不同人中會存在差異，因為每個人「地形」的精確形狀體現的是各自擁有的基因組。
左撇子還是右撇子，雖然並不是完全由遺傳決定，但它仍然完全是先天的
利手性，也就是左撇子還是右撇子，就是一個很好的例子。
它完全不受家庭環境的影響，但是又只是部分源於遺傳。父母一方或雙方如果是左撇子，孩子是左撇子的幾率就會增加，但也只是把基線從10%提高到15%或20%。
雙胞胎研究提示，這個性狀的總遺傳率只有25%左右——同卵雙胞胎也通常並不同時是左撇子。也就是說，這個性狀雖然並不是完全由遺傳決定，但它仍然是完全先天的。
讀到這兒，我們似乎可以得出這樣一個結論：你=DNA+DNA突變，這個說法對嗎？
事實上，這並非是故事的全貌，即便把「遺傳」和「遺傳突變」結合在一起看，依然並不足以解釋人群中的其他變異，是不是還存在一個隱藏的第三因素？
你=DNA+DNA突變+？
這個因素是什麼？
第一個可能是我們測量的誤差，比如同一個人填不同維度的量表測出來的結果不同；今天的表和明天的表結果不同等，但其實這部分誤差是可以被計算出來的，但把這部分扣除之後，仍然會發現還有些東西是沒有辦法解釋的。
這就牽出了第二個因素——非共享環境，它不是指後天的成長環境，而是我們每一個人的經歷中都有一些完全獨特於個體本身且不為他人所有的一些因素，它們總是讓我們變得更加不同。
第三，一個更重要的來源——並非「環境「因素，而是每一個人所固有的內在因素，源自於大腦發育過程中的隨機性。
04 每個人看到的世界為什麼如此不同？
同一首歌，為什麼有人唱出來跑調有人很準確？
同一幅畫，為什麼有人看出了30種顏色，有人看出39種顏色？
……
我們在生活中似乎經常能碰到這樣的情況，同樣的東西不同的人有不同的感受。
你能從這張圖中看到幾種顏色？
比如讓兩個人回答同一張圖上有多少種不同顏色，如果你數出來的數量大概在20到32之間，你可能具備三色視覺，也就是說你有三種不同的視蛋白，可以接受三種不同波長的光：紅色、綠色和藍色，最後混雜起來形成我們看到的多姿多彩的世界。
但如果你在這張圖中看到的色彩少於20種，那有可能是缺失了其中一個顏色的感知，也就是我們常說的色盲。
還有一部分人可能在看到的顏色在32到39種之間，那麼你可能擁有罕見的四色視覺，這是因為三個感知顏色的視蛋白上有一個基因產生了突變，使得你多了一種感知顏色的能力，因此會看到更為細微的顏色差別。
這個實驗說明，視覺並不像照相機一樣所見即所得，因為我們所見的這一部分，我們任何一種感知能力，不管是視覺、觸覺還是聽覺，我們所能感受到的刺激其實是很單調的。
比如視覺就是光子過來，聽覺就是聲波過來，而我們所主觀看到的這個世界是很豐富的。
因此，感知能力實際上是通過把外界接收到的信息和自己腦中已有的知識，以及對於這個世界的認知進行了比較和處理後形成的概念。
感知是一個主動的過程
也就是說感知其實是一個主動的過程，它並不僅僅被動地接受一個客觀的刺激後，我們就立刻說這是怎麼樣子，而是通過推測到底是什麼產生了我們所感受到感覺刺激，這樣的一個行為來實現。
這就意味著我們腦子裡已有的內部模型、我們大腦里已有的知識，可以改變我們的感受到信息的最終結果。
從「接受刺激」到「形成感知」是一個複雜的過程，除了需要調動我們的外界感受器，比如視網膜等，還需要大腦中一系列的神經環路來處理信息。
因為神經環路是在遺傳程序的指導下發育而成，因此遺傳、基因突變等都會影響最後的感知結果，一旦出現問題，也會造成感知上的失調。比如色盲、音盲、臉盲等。
以音盲為例，為什麼有人唱歌總是走調？
如果你去測量這個人對於高低音的感知，可能會發現他其實是有判斷力的，但是自己唱卻唱不准，這種情況就很可能是他內部的神經環路做處理的過程中出現了偏差。
臉盲也是如此，有的人不是記不清楚別人的臉，而是會認錯人。
他可能也不是說不能識別這張臉和那張臉，如果客觀地放兩張照片，他是能看出區別的，只是無法把這張臉和腦海中其他一些關於這個人的姓名、職業等信息串聯在一起。
除此之外，還有一種特殊的感知能力，它不是出錯，而是在一些異常情況下，不同感覺之間產生了冗餘的、本不該有的聯繫，被稱為「聯覺」。
字符-色彩聯覺
擁有聯覺的人，在接受單一的感覺刺激時會感受到其他多餘的感覺，比如字符-色彩聯覺，他們會認為字母、數字或者漢字的筆畫帶有天然的色彩。
根據美國心理學協會的數據，大約2000人中只會出現一個聯覺者，當然這一機率在藝術家、作家以及音樂家的人群中更高，比如現代抽象主義繪畫的創始人康定斯基。
每一個獨一無二的我，或許不完美，但彌足珍貴
最終，我們發現每個人在遺傳程序的調控之下，在充滿了隨機且不可複製的發育歷程中，造就了世界上每一個獨一無二的自我，或許並不完美，但彌足珍貴。
希望每個人能更好地認識自己和他人，也能夠更為平和地看待自己和他人。
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