如果把人生比作一场赌局,你手中的牌有多少张是父母发的,又有多少张可以自己抽?荷兰莱顿大学医学中心的研究团队给出了一个令人意外的答案:大约对半开。通过重新分析1870年至1935年间出生在丹麦和瑞典的双胞胎数据,他们发现在富裕且相对安全的国家,人们的寿命长短可能有50%取决于遗传基因,另外50%取决于环境和生活方式,论文发表在最新一期《科学》期刊。

这个结论颠覆了几十年来的科学共识。此前的双胞胎研究一直认为,基因只能解释人类寿命差异的20%到25%,环境因素才是主导。但当研究人员排除了事故和感染等外部死亡因素,只关注心脏病、癌症等与年龄相关的内在死亡原因时,寿命的遗传率竟然飙升到了55%,是之前估计值的两倍多。

"这稍微改变了平衡,表明遗传因素的作用更大,而环境因素的作用则略小一些。"研究团队成员乔里斯·迪伦说。但他也强调,至少有50%的因素可以归因于环境,所以环境仍然发挥着重要作用。这不是宿命论的胜利,而是遗传学与生活方式互动关系的重新认识。
小麦高度与人类寿命的相似性悖论
要理解这个发现为什么重要,得先搞清楚"遗传率"这个概念常被误解的地方。遗传率并不是说"你的寿命有50%由基因决定",而是说在特定人群和环境中,个体之间寿命差异的50%可以用基因差异来解释。这是一个相对值,不是绝对值,而且会随着环境变化而剧烈波动。
研究团队用小麦高度做了一个经典类比。如果你把种子播种在平坦均匀、灌溉充足的田地里,几乎所有的高度差异都源于遗传基因的不同。但如果把同样的种子播种在地形多样、土壤贫瘠的山坡上,几乎所有的高度差异则来自于光照、水分、土壤肥力等环境因素。同一批种子,在两种情况下的"遗传率"可能一个接近100%,另一个接近0%。

人类寿命也是如此。在充满战争、饥荒、瘟疫的时代,一个人能活多久主要取决于运气和外部环境,基因的影响被淹没在噪音中。而在现代发达国家,当医疗、营养、卫生条件趋于均质化,外部风险大幅降低后,基因差异的影响就凸显出来了。这正是为什么研究人员在排除事故和感染死亡后,遗传率估计值会大幅上升。
有趣的是,这个结论也解释了为什么此前基于现代人群的大型家谱研究,比如利用Ancestry.com等平台数亿家谱数据的分析,仍然只得出10%到15%的遗传率估计值。因为这些数据混杂了各种死亡原因,包括大量的意外事故和暴力死亡,这些与基因关系不大的死因拉低了整体遗传率。
从APOE到FOXO3A:长寿基因的星座图
那么,究竟是哪些基因在决定我们的寿命?经过数十年的研究,科学家已经绘制出一张初步的长寿基因地图,虽然还远未完整,但一些明星基因已经浮出水面。
APOE基因是其中最著名的一个。这个基因有三种常见变体:ε2、ε3和ε4。法国遗传学家早在1994年就发现,百岁老人携带有害变体ε4的比例远低于普通人群,而携带保护性变体ε2的比例则明显更高。ε4会促进动脉粥样硬化和阿尔茨海默病,是少活的基因;ε2则相反,是多活的基因。最近的研究甚至发现,百岁老人不仅在APOE编码区有优势变异,在调控区也有更多的长寿相关突变。
FOXO3A是另一个在几乎所有人群中都与长寿相关的基因。它编码一种转录因子,参与调控细胞应激反应、DNA修复、胰岛素信号通路等多个与衰老相关的过程。拥有FOXO3A特定变体的人,不仅更可能活到90岁以上,还倾向于保持更好的健康状态,这种"健康老龄化"的表型可能比单纯的长寿更有价值。
除此之外,还有一系列涉及炎症调控、代谢通路、DNA修复的基因被陆续发现与长寿相关。但与简单遗传疾病不同,长寿是一个极端复杂的多基因性状。单个基因的效应通常很小,可能只延长或缩短几个月到几年的寿命。真正的长寿者往往携带一整套有利的基因变异组合,同时避免了主要的有害变异。
更微妙的是,许多长寿基因的作用是情境依赖的。一个在饥荒年代有利的节俭基因,在食物过剩的现代社会可能变成代谢疾病的风险因素。这种基因与环境的交互作用,让长寿遗传学变得格外复杂。
表观遗传学:基因表达的调音师
近年来兴起的表观遗传学为理解基因与环境互动提供了新视角。你的DNA序列是固定的,但哪些基因被打开、哪些被关闭,却可以被生活方式深刻影响。这种影响通过DNA甲基化、组蛋白修饰等化学标记实现,它们就像基因活动的调音师,决定着基因乐谱如何演奏。
科学家开发出多种"表观遗传时钟"来测量生物学年龄。研究显示,吸烟会让你的表观遗传年龄加速4到5岁,肥胖同样会加速衰老过程,而规律运动、健康饮食则能减缓表观遗传时钟。最新的GrimAge时钟甚至能通过血液中的甲基化模式预测剩余寿命,其准确性接近传统的医学风险因素。
但值得注意的是,即使是这些敏感的生物标记,仍然不如吸烟、糖尿病、高血压等传统风险因素对死亡率的预测力强。这提示我们,虽然基因和表观遗传状态很重要,但可改变的生活方式因素仍然具有巨大的影响力。
芬兰的一项双胞胎研究很好地说明了这一点。研究人员跟踪了数千对同卵双胞胎,他们拥有几乎完全相同的基因,但由于生活方式不同,健康结局却大相径庭。经常锻炼的那个双胞胎,在中老年时期的心血管健康、代谢指标、认知功能都显著优于久坐不动的兄弟姐妹。基因给了你一个起点,但生活方式决定了你的终点。
统计数字背后的个体命运
当我们说寿命的50%由基因决定时,很容易产生宿命论的错觉。但研究人员反复强调,这只是一个群体统计数字,对个人的指导意义有限。就像身高有很强的遗传性,但营养不良仍然能让一个携带"高个子基因"的孩子长不高。
更何况,50%的环境贡献意味着巨大的干预空间。戒烟可以让预期寿命增加10年,地中海饮食能降低30%的心血管疾病风险,规律运动能减少多种慢性病的发生率。这些生活方式干预的效果,往往比你携带的大多数基因变异影响更大。
以色列魏茨曼科学研究所参与这项研究的科学家指出,基因在两个方向上影响寿命。一方面是致病性的遗传缺陷,比如家族性高胆固醇血症、某些癌症易感基因,它们会显著缩短寿命。另一方面是保护性的长寿基因,给予携带者额外的健康缓冲。大多数人处于两者之间,既没有重大遗传劣势,也没有显著遗传优势。
对这些普通人来说,生活方式选择可能比基因更重要。一个携带APOE ε4的人如果保持健康体重、不吸烟、规律运动、控制血压,仍然可能活得比携带ε2但生活方式糟糕的人更长更健康。基因不是命运,而是倾向。
这项研究对公共卫生政策也有深远启示。如果寿命的一半取决于环境和生活方式,那么创造更健康的社会环境,比识别个人的基因风险更具成本效益。改善空气质量、确保食品安全、促进体育活动、减少吸烟率,这些人群层面的干预能惠及所有人,而不仅仅是基因高风险群体。
但个性化医疗的价值也不容忽视。随着基因检测成本的下降,未来可能实现根据个人基因组制定精准的健康建议。一个携带多个代谢疾病风险基因的人,可能需要更严格的饮食和运动方案;一个携带长寿保护基因的人,虽然有一定优势,但仍需避免吸烟等高风险行为来兑现基因潜力。
更前沿的研究正在探索是否能够直接干预衰老过程本身。从热量限制、二甲双胍、雷帕霉素到最新的NAD+前体和衰老细胞清除剂,科学家们正在测试各种延缓衰老的策略。如果我们真的能找到针对核心衰老机制的干预手段,那么基因与环境的相对贡献比例可能会再次改变。
五五开的真相:控制你能控制的
莱顿大学的研究最终带给我们的,不是对基因的恐惧或迷信,而是对复杂性的尊重。人类寿命是遗传、环境、运气、选择等无数因素交织的结果。基因给了你一副牌,但怎么打,很大程度上取决于你自己。
50%的遗传贡献听起来很高,但换个角度看,它也意味着50%是你可以影响的。不吸烟、保持健康体重、规律运动、均衡饮食、管理压力、保持社交联系,这些听起来平淡无奇的建议,其累积效应可能比你的基因组成更重要。
百岁老人的研究一再显示,长寿者通常不是因为拥有某个神奇的超级基因,而是因为避免了主要的遗传劣势,同时在生活方式上做了大致正确的选择,再加上一点好运气。这是一个令人鼓舞的消息:长寿不是少数人的特权,而是多数人可以通过努力接近的目标。
当然,我们也要接受自己无法控制的部分。有人天生携带有害基因,有人生活在健康资源匮乏的环境,这些不公平是客观存在的。但在能够控制的范围内,每个人都可以最大化自己的健康资本。
从丹麦和瑞典百年前出生的双胞胎数据中,我们读出的不是宿命,而是可能性。基因与环境的五五开,意味着命运的钟摆始终在摇摆,没有绝对的决定论,也没有完全的自由意志。我们能做的,是在遗传的牌局里,用生活方式这张王牌,打出最好的结果。






