本期《時代周刊》封面文章向讀者介紹了試驗胚胎學(epigenetics)的形成，以及它對未來人類生存質(zhì)量的影響。這門新興學科的研究，讓人們能認識長期存在的，但又難以解釋的一些現(xiàn)象。同時，其最新研究成果現(xiàn)已用于能夠治療若干人類的疾病。

　　瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院(Karolinska Institute Stockholm)高級研究員，預(yù)防保健專家Lars Olov Bygren博士走入一門全新的學科，是從關(guān)注瑞典最北部人跡罕見，幾乎與世隔絕的一個稱之為Norrbotten縣的人口數(shù)百年來繁衍情況開始的。當?shù)厝松�存完全靠天。他們在�?zāi)荒之年會餓死或僥幸存活，在豐年又會頓頓酒足飯飽。

　　Bygren對當?shù)厝俗?9世紀起，在這種饑荒和暴飲暴食的周而復(fù)始行為帶來的長期影響開始關(guān)注。他不僅關(guān)注當時的人們，而且還探尋這種現(xiàn)象對其子孫后代帶來的影響。

　　Bygren對99位1905年出生在該縣Overkalix教區(qū)的居民進行了隨機抽樣調(diào)查，并用歷史數(shù)據(jù)一直追蹤至他們的父母輩和祖父母輩出生時的情形。同時，Bygren還謹慎地分析了該地史上不同時期農(nóng)業(yè)記錄數(shù)據(jù)，以了解這些參與調(diào)查者的先人們年輕時可能擁有的食物量。

　　隨著研究的進展，Bygren越來越對人類在胚胎時的環(huán)境不僅會影響到胎兒，而且直到成人時的健康的現(xiàn)象感到吃驚。此前已有《柳葉刀》醫(yī)學雜志發(fā)表過首批具有突破性的論文，聲稱孕婦飲食質(zhì)量欠佳會導致其孩子患上心臟疾病風險更高。而Bygren進一步思索的是，這種影響可能甚至出現(xiàn)在受孕前就產(chǎn)生作用。他提出的問題是，父母早期經(jīng)歷是否會在一定程度上改變他們遺傳給下一代的特性？

　　這是公然有違生物學的異端邪說，因生物學基本定理是，無論前人做出何種理性或非理性的行為，都不會改變?nèi)祟愡z傳基因，即DNA。

　　更進一步，對一種生物本質(zhì)的養(yǎng)育(環(huán)境)所帶來的影響也不應(yīng)出現(xiàn)的如此之快。達爾文早在他的《物種起源》一書中教導今人，進化改變需經(jīng)過許多代，甚至上百萬年的自然選擇才會出發(fā)生。但Bygren和其他科學家擁有的大量歷史數(shù)據(jù)說明，強有力的環(huán)境狀況會在一定程度上給卵子和精子的遺傳材料留下烙印。這些遺傳烙印能夠讓進化縮短，并能將新的特性傳遞給隨后的一代。

　　Bygren的研究結(jié)果表明，在Overkalix教區(qū)，冬季中從正常飲食量轉(zhuǎn)為暴飲暴食的年輕男性，其后代平均壽命更短。Bygren在有關(guān)Norrbotten縣的第一篇論文總結(jié)到，當?shù)剡^度飲食的年輕男性孫輩的壽命，要比熬過災(zāi)荒之年同輩孫輩的壽命平均短6年。在考慮當時經(jīng)濟社會的若干變量后，Bygren發(fā)現(xiàn)平均壽命差異可能多達令人震驚的32年。Bygren此后的論文也揭示了女性遺傳具有同樣結(jié)果。總之，當?shù)啬贻p人在冬季的暴飲暴食能引發(fā)一個生物事件鏈，由此造成其后代壽命較無暴飲暴食的同輩人后代壽命短許多年。

　　造成以上結(jié)局的答案超出了人們原來想象的本質(zhì)和養(yǎng)育范圍。Bygren和其他科學家過去20年在這方面的研究開創(chuàng)了一門新興學科，試驗胚胎學。該學科的基本任務(wù)是研究基因活動的變化。此變化不涉及會對遺傳密碼的改變，但仍會至少遺傳給下一代的知識。基因表達(geneexpression)模式，是受到在染色體外部上方的表觀基因組(epigenome)的細胞材料控制。正是這些外成性"標記(epigenetic'marks')"讓基因出現(xiàn)變化。通過這些標記，像飲食、壓力和出生前養(yǎng)育等等的環(huán)境因素便能在人類基因上留下烙印，并一代代遺傳下去。

　　試驗胚胎學給人類帶來好壞兩方面的信息。壞的方面是，像吸煙和過度飲食這類個人生活方式選擇能改變這些人DNA上的外成性標記，導致影響肥胖的基因強烈地顯現(xiàn)，而影響壽命的基因反映軟弱。人們現(xiàn)在終于了解到，個人不良生活方式不僅傷害自身，而且也會對后代產(chǎn)生深遠影響。

　　好的方面是，科學家正在試驗室中研究如何利用外成性標記，以研制出通過抑制壞基因，啟動好基因方式來治愈各種疾病的藥物。美國食品藥品管理局(FDA)2004年首次批準了這類可應(yīng)用于治療人類骨髓增生異常綜合征(myelodysplasticsyndromes,MDS)疾病的藥物。未來發(fā)展的趨勢是，人們今后可以通過一些生化轉(zhuǎn)換辦法，能夠讓基因在治療包括癌癥、孤獨癥、精神分裂癥、糖尿病等許多疾病中發(fā)揮作用。

　　人類現(xiàn)在要做的是如何能長期掌控實驗胚胎學的能量。美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health,NIH)2008年宣布，將向全美各研究機構(gòu)提供1.9億美元的資金，執(zhí)行一項真正了解外成性過程(epigeneticprocesses)是如何，以及怎樣在控制基因的計劃。實驗胚胎學現(xiàn)已成為了生物學的重點研究問題。(皖東)