谁在害怕遗传祖先？

我是斜杠青年，一个热爱前沿科学的”杂食性“学者！

《科学》杂志上的一篇新文章认为，在科学研究中使用大陆祖先类别需要改变。

祖先的概念用于种群遗传学、考古学和遗传谱系学。随着对更多临床基因组学和个性化医学的推动，它在健康研究中也越来越受欢迎。

在最近著名的《科学》杂志上举行的政策论坛上，一个由医学、遗传学、社会学和生物伦理学等领域的学者组成的跨学科团队对遗传祖先类别在科学研究中的使用提出了质疑。

但遗传祖先到底是什么，为什么我们在科学中如何使用它很重要？

什么是遗传祖先？

“遗传祖先”不是普通旧“祖先”的同义词。你的祖先，或家谱祖先，指的是你的祖先——你所生的人。那是你的父母、祖父母、曾祖父母等等，可以追溯到历史。

然而，你的基因组可能只包含来自其中一些祖先的少量信息。父母只将50%的DNA传递给孩子，父母的DNA片段在每个精子和卵细胞中以不同的方式洗牌和组合。

因此，要了解一个人的遗传祖先，你需要看看基因组本身，并追踪DNA片段是如何随着时间的推移传递的。这可以用一种称为祖先重组图的表示来描述——它看起来有点像家谱，专门跟踪DNA的遗传。

“我们将其定义为我们每个人通过家谱继承基因组这些不同部分的方式。”

到目前为止，还不错。主要问题来自科学家和其他人如何选择对这种祖先进行分类和标记。

Edmond J的研究助理Anna Lewis表示：“我们将其（遗传祖先）定义为我们每个人通过家谱继承基因组这些不同部分的方式。”你可能会注意到，该定义不是指任何类型的分组。”

然而，科学研究经常将人分为几类，一个系统特别受欢迎。2017年对《自然遗传学》杂志文章的分析报告称，自20世纪90年代以来，大陆祖先标签的使用显著增长，如“非洲”和“欧洲”祖先。

这些标签可能不是基于对个人遗传学的直接了解，而只是基于他们的假定或自我认同的祖先。例如，白人可能会被归入“欧洲血统”类别，而不知道每个为该人的DNA做出有意义的贡献的祖先是否真的来自欧洲。

种族科学的长影

要掌握这里利害攸关的问题，重要的是要了解种族和科学的黑暗历史——这本身就是一个巨大的话题——以及它今天在遗传学和医学中是如何回荡的。

1735年，瑞典分类学家Carl Linnaeus——现代科学命名系统之父——将人类分为四个有色的“种族”：“白人”欧洲人、“红色”美国人、“黄色”亚洲人和“黑人”非洲人。从那以后，西方科学一直在努力超越类似的分类。尽管遗传数据清楚地表明，通常理解的人类“种族”与明显可区分的遗传群体不符。两个人可以属于同一个“种族”，并拥有非常不同的DNA和祖先。

然而，种族类别仍然可以渗透到科学和医学实践中。例如，2020年《新英格兰医学杂志》上的一篇文章强调了医疗保健专业人员用于临床决策的多少算法明确考虑了患者的种族——通常以一种为白人患者提供更好的医疗保健的方式。

专家表示，种族需要被理解为一种社会和政治结构，而不是生物学上的内在结构。Lewis和剑桥大学的人口遗传学家Aylwyn Scally都指出，在20世纪初，来自意大利和希腊等南欧国家的人往往被排除在白人类别之外，白人的概念是与北欧人不同的种族。

谁被定义为非常依赖上下文的东西，并且经常反映哪些类别适合任何掌权者？

种族是种族主义的适当代表，这是一件重要的事情。因此，在各种研究中，将种族作为一个变量收集起来是非常合适的……但种族不是任何生物的好代表。

专家表示，种族需要被理解为一种社会和政治结构，而不是生物学上的内在结构。

但我们确实需要某种方法来谈论人类的遗传变异，即使种族不是这样。昆士兰大学统计遗传学家Loïc Yengo致力于开发基于DNA预测疾病风险的模型。他表示：目前，科学家和临床医生准确做出这些预测的能力受到阻碍，因为大多数可用的遗传数据来自欧洲血统的人。

由于这些数据仅代表我们整个物种遗传多样性的某个子集，这意味着对于不共享该数据库中常见的DNA变体的人来说，疾病的预测可能不太准确。

拯救的遗传祖先？

在这种背景下，遗传祖先似乎是一种更科学、更少问题、更全面、更有吸引力的人类变异方式。

但遗传祖先能兑现这个承诺吗？在最近的论文中，Lewis和她的同事们认为事实并非如此。

首先，大陆祖先分组不能准确捕捉人类遗传多样性的广度。人及其基因组不会整齐地属于大陆的“类型”。相反，从遗传学上讲，我们都存在于更密切或更远的联系。

这与我们对人类人口历史的了解是一致的，在人类人口历史中，大规模移民和群体之间的不断混合一直是常态。根据考虑的时间范围，我们都有多个祖先。

“据我们所知，在我们的历史上，世界各地和人群之间不断存在基因流动、迁移和移动……因此，遗传祖先反映了这种复杂性。”

人及其基因组不会整齐地属于大陆的“类型”。

此外，Lewis和她的合著者警告说，不加批判地使用大陆祖先类别可能会延续该领域试图避免的同样简单和有害的种族类别。如果我们简单地将“白人”替换为“欧洲血统”，将“黑人”替换为“非洲血统”，将“亚洲”替换为“东亚血统”等，那么很难看出大陆血统类别有什么帮助。

“危险在于，我们只是把一套词换成另一套词，我们没有取得任何进展，最终遇到的问题与我们一直试图解决的问题完全相同。”

斯坦福大学社会学家Aliya Saperstein表示：“‘种族’和遗传祖先的持续不加批判的混淆塑造了人们如何解释研究结果，然后根据这种错误的解释就资金分配、研究优先事项和患者护理做出决定。”

“如果种族主义和其他‘环境因素’的存在没有在研究中得到适当考虑——遗传因素和其他因素——那么研究结果充其量不太可能缓解种族不平等，最坏的情况可能会加剧种族不平等。”

科学如何正确地获得遗传祖先？

科学文章呼吁研究人员实施“一个更复杂的祖先概念”——这个概念更紧密地反映了我们细致入微的遗传历史和相关性的现实，并摆脱了简单的标签。但那实际上会是什么样子呢？

Lewis表示，这取决于研究是什么，但她举了一个遗传学家试图找到遗传变异和疾病之间联系的例子。这些遗传学家可能会担心，在研究中拥有不同大陆遗传祖先的人会掩盖基因和疾病之间的联系，使他们的结果信息较少。

“通常情况下，他们最终只关注一个祖先群体，或者将人们划分为这些大群体，然后进行分析。”“我们认为其中许多做法是完全可以避免的。”

图说明了“祖先重组图”（ARG）的概念。（A）一个人（以黑圈表示）及其直系祖先的血统；（B）血统中遗传该个体基因组中单个位置的DNA的途径；（C）一个人的ARG，它仅代表DNA遗传途径，而不是每个祖先；（D）合并多个个体的ARG。来源：Mathieson和Scally（2020），什么是祖先？PLoS遗传学16（3）。© 2020 Mathieson，Scally，根据知识共享署名许可证转载。

相反，科学家应该转向分析技术和工具，这些技术和工具可以以持续而不是绝对的方式处理遗传祖先。

Scally和Yengo普遍同意，保持更多的复杂性更可取——不仅从道德角度来看，而且从科学角度来看也是如此。

作为一名受过数学培训的统计遗传学家，Yengo告诉大家，他习惯于用连续测量来思考——但默认情况下，遗传学中的许多分析工具不能以这种方式工作。

“如果我们能拥有不需要我们一开始就把人贴上标签的软件，我认为这将是一个很好的起点。”

“肯定会有更好的方法可以尽可能长时间地将类别排除在外。”

既然遗传祖先是如此复杂，很难准确分类，我们为什么要费心将人归类呢？

“Scally认为很多时候，我们应该尽量避免它。”“肯定会有更好的方法可以将类别排除在尽可能长的时间之外，并更长时间地使用这些复杂的结构。这将需要更大、更好的工具、更大的计算资源和类似的东西，但这完全可行。”

不过，他对类别是否可以完全放弃持怀疑态度。

“这仍然会达到一个地步，即（科学家）想尝试展示他们的结果，并谈论他们的发现。”如果不贴上某种标签，就很难做到这一点。

但放弃所有祖先类别并不是Lewis和她的合著者真正呼吁的。他们希望科学家尽可能避免使用类别，并更深入、更批判性地思考这些类别的描述——遗传或环境差异，或两者兼而有之。

对未来的希望？

Saperstein指出，新的科学论坛并不是第一次提出类似的问题。

“不幸的是，即使大多数人在理论上同意这一论点，大多数遗传学和生物医学研究人员似乎也没有将其付诸实践。”

“他相信潮流终于转动了，遗传学研究人员终于在质疑他们领域理所获的理所當然的方法。但这不是第一篇提出这一论点的文章，同时这不会是最后一篇文章。”

“相信潮流终于转动了。”

Lewis更乐观，引用了她的经验，她指导包括遗传学家、生物伦理学家、社会学家和人类学家在内的跨学科团体在新论文中达成共识。

“该领域确实有一些方法可以超越它们，但Lewis认为，人们并不完全理解做出这些改变的道德要求……我们需要做更多的工作，我们需要改变很多心智。”与此同时，我们所有人的带回家的信息是记住遗传祖先类别简化的复杂性，并记得问问自己它们真正代表什么。（来源：黄先生斜杠青年）