基因：人類最親密的歷史

名人推薦：《基因》一書不僅適合生物領域人士閱讀，同時對於非生物領域專長者也十分合適。書中以故事的描繪手法來陳述「基因」的發展史，並融入最新科學研究，解說胚胎幹細胞與基因治療法用於人類疾病治療的可能性，由淺入深帶領讀者了解遺傳與基因。
人類的基因解碼是加劇優生學與種族議題的紛爭，還是提供了一個解套的方法？藉由解碼自我基因預測將來會得到何種疾病已非遙不可及，但我們是否能操控自我基因來預防或治療疾病？作者將帶領您一同了解這未知的可能性。
──朱雪萍，臺灣大學分子與細胞生物學研究所助理教授

基因──這...

前言
家族

二〇一二年冬，我由父親作陪，由德里赴加爾各答探望我的堂哥莫尼，父親兼任嚮導和同伴，只是他一路上悶悶不樂，若有所思，獨自沉浸在我只能約略感受到的苦悶裡。我父親兄弟五人，他是老么，莫尼是最年長的姪兒，也是他大哥的兒子。自二〇〇四年，四十歲的莫尼關進了精神病院（父親稱之為「瘋人院」），診斷結果是「思覺失調症」（即精神分裂症）。他得服下形形色色的抗精神病藥物和鎮靜劑，整天都有看護照顧，為他洗浴餵食。
我父親從不相信莫尼有病。這些年來他冥頑不靈，獨力對抗照顧他姪兒的精神病醫師，希望能說服他們：他們的診斷是天大的錯誤，說不定哪一天，莫尼破碎的靈魂會神奇地自行痊癒。我父親曾兩度造訪這家位於加爾各答的機構──其中一次並未預先通知，他希望能看到莫尼改頭換面，在鐵柵欄門後悄悄過著正常的生活。
一九七五年，當時我五歲，父親的四哥賈古搬來德里與我們同住。他也有精神崩潰的現象。賈古生得又高又瘦，帶著略顯凶悍的眼神和一頭糾結的亂髮，長得就像孟加拉版的美國歌手吉姆．莫理森（Jim Morrison）。和二十歲才發病的拉結什不同的是，他自幼就有精神問題。賈古生性內向畏縮，除了祖母之外，他對任何人都退避三舍，無法工作，生活也不能自理。到了一九七五年，他出現更嚴重的認知問題：幻象、幻覺，聽到腦裡有人指揮他要怎麼做。他捏造了數十個陰謀：我家門外賣香蕉的小販偷偷記錄了賈古的言行舉止，說他自言自語，特別迷戀自訂的火車行程（「由西姆拉搭卡爾卡特郵車到豪拉，然後在豪拉轉札格納斯快車到浦里」）。他依舊會有溫情流露的時刻──有一次我不小心打破了家裡珍藏的威尼斯花瓶，他把我藏在他的被子裡，還告訴我媽他有「成堆的現金」可以買「上千個」花瓶賠償。不過，這件事其實也說明了連他對我的愛都含有思覺失調和虛談症（confabulation）。
拉結什從未經過正式診斷，賈古卻有。一九七〇年代後期，一位德里的醫師在看診之後，說他精神分裂，但並未開藥。賈古繼續住在家裡，半躲藏地待在我祖母的房裡（就像許多印度家庭，我祖母也和我們同住）。祖母再度遭到圍攻，而這回她以加倍的凶猛，擔起捍衛賈古的角色。往後約有十年，她和我父親處於一種微妙的休兵狀態，賈古由她照顧，在她房間吃飯，穿著她為他縫製的衣服。當賈古在夜裡因恐懼和幻想而特別躁動不安時，也是由她像哄孩子一樣，用手摸著他的額頭，哄他上床。一九八五年，她去世，他離開我們家，怎麼勸也不肯回來。後來他到德里加入宗教團體，直到一九九八年去世。


我父親和祖母都認為賈古和拉結什的精神疾病，皆源自印巴分治的劫難，甚至根本全是因為這個事件造成的，它造成的政治創傷最後昇華為他們的精神創傷。他們知道分治不僅分裂了國家，也分裂了心靈。印巴作家沙達特．哈桑．曼托（Saadat Hasan Manto）寫過一篇關於分治的短篇故事〈托巴克科辛〉（Toba Tek Singh），可說是關於這個主題最知名的故事，主角是一個瘋子，他徘徊在印巴邊界之間，也在理智與瘋狂之間擺盪。我祖母認為，局勢動亂不安和我們家族由東孟加拉遷到加爾各答，讓賈古和拉結什的心靈漂泊不定，只是他們倆表現出來的方式正好相反。
拉結什在一九四六年抵達加爾各答，正當這個城市自己也失去理智之時──它的神經失調，愛遭到剝奪，耐心消耗殆盡。湧進一波波來自東孟加拉的人民，先知先覺的人率先填滿了加爾各答的主要車站西爾達（Sealdah）附近的低矮房屋，祖母也是這裡貧困民眾的一員：她在離車站僅一步之遙的哈亞特坎巷（Hayat Khan Lane）租了一間三個臥房的公寓，月租五十五盧比，折合今天的幣值大約一美元，這是沉重的負擔。堆疊起來的房間好像打群架的兄弟，對面就是垃圾堆。儘管公寓很小，但有窗戶和共用的頂樓，孩子們可以親眼看到新城市和新國家的誕生。街頭巷尾時時都有暴動；當年八月，印度教徒和穆斯林發生特別嚴重的衝突（後來稱為加爾各答大屠殺），造成五千人死亡，十萬人流離失所。
那年夏天拉結什親眼見證了如潮湧的鬧事群眾，拉爾巴扎（Lal Bazar）的印度教徒把穆斯林拉出商店和辦公室，在大街上把他們活生生地開膛剖肚，穆斯林也以同樣凶殘的手段，在拉亞巴扎（Rajabazar）和哈里遜路（Harrison Road）附近的魚市場展開報復。暴動過後不久，拉結什便精神崩潰。這座城市雖然穩定了下來並逐漸痊癒，他卻留下了永遠的傷疤。八月的大屠殺過後，拉結什出現了一連串妄想症狀，變得越來越畏縮，晚上上健身房的次數也越來越頻繁。接著，他出現了狂躁、隱隱發燒的症狀，最後突然發病。
如果拉結什的瘋狂是因來到加爾各答而生的瘋病，那麼賈古的瘋狂就是離開老家的瘋狂，我祖母對此深信不疑。在巴里薩爾（Barisal）附近的老家狄赫戈提（Dehergoti）村，賈古的精神狀態有朋友和家人支持，他可以在稻田裡撒腿奔跑，或在水池裡游泳，就像其他孩子一樣手舞足蹈，自由自在──幾乎正常。可是在加爾各答，他就像連根拔起的植物，離開自然棲地，凋零枯萎。他由大學輟學，把自己永遠封閉在公寓的窗畔，茫然地望著外面的世界。他的思緒糾纏不清，言談也漫無章法。拉結什的心智被伸展到脆弱的極致，而賈古的心智卻在房間裡默默壓縮；拉結什夜裡在城內漫遊，賈古把自己封閉在家裡。


這種奇特的精神病分類方式（拉結什是精神崩潰的城市老鼠版，而賈古是鄉下老鼠版）儘管方便且言之成理，可是在莫尼也開始出現精神病問題時，就說不通了。莫尼生長的背景並非印巴分治之時，他從未流離遷徙到他鄉，一直都在加爾各答安全的家裡生活，可是不知道為什麼，他的精神發展卻走上賈古的軌道，青春期出現的幻覺和幻聽、離群索居的需求、誇張的虛談現象、心神迷亂失序，都教人想到他叔叔。莫尼十多歲時來德里探望我們，原本我們要一起去看電影，但他把自己鎖在我們家樓上的浴室裡不肯出來，僵持了近一個小時，直到祖母把他揪出來。她走進浴室，發現他縮成一團，躲在角落。
二〇〇四年，莫尼挨了一群暴徒的揍，據稱是因為他在公園便溺（他告訴我，耳朵裡有聲音要他「在這裡小便，在這裡小便」）。幾週後，他犯了「罪」，這項罪荒謬到只能證明他的心智已然迷失：他被逮到調戲暴徒的妹妹（這回他又說是那些聲音要他這樣做的）。雖然莫尼的父親想要上前搶救，但莫尼依舊被打得半死，嘴唇裂開，連太陽穴也被打破了，嚴重到須上醫院治療。
這次的狠打是想要把他打醒（經警方查問，肇事者說他們只是想「驅趕糾纏莫尼的惡靈」），然而，莫尼腦海裡的魔鬼卻越來越大膽且堅決。那年冬天，又一次幻覺和嘶嘶不絕的腦中聲音，讓他終於住進了精神病院。
莫尼告訴我，他進病院是半自願的：他要的不是精神的復原，而是身體的避難所。醫師開了各式各樣的抗精神病藥物，他也逐漸有了改善，但顯然一直不到可以出院的地步。幾個月後，莫尼還未出院，他的父親去世了，而他母親數年前早已過世，剩下唯一的手足是住得很遠的妹妹。於是，莫尼決定留在精神病院，反正他也無處可去。精神科醫師勸大家不要用「精神病收容所」（mental asylum）這個古老的名稱形容精神病院，但對莫尼來說，這個名稱無比正確：這裡為他準備了此生一直得不到的庇護和安全，他成了自願進籠子的鳥兒。


在我的童年和成年生活中，¬莫尼、賈古和拉結什是家人心中莫大的陰影。青少年時期我有半年因為莫名的煩惱而不肯與父母說話，不交學校作業，還把舊書都扔進垃圾堆。父親心急如焚，拽著我去看當初診斷賈古的醫師。現在是不是輪到他的兒子也瘋了？祖母八十歲出頭時記憶衰退，開始誤稱我為拉結什瓦（也就是拉結什），起先她還會尷尬臉紅，自我糾正，但後來她不再理會現實，似乎情願錯認，彷彿在這樣的幻想裡自得其樂。在我認識如今成為我妻子的莎拉時，也把堂哥和兩位叔叔精神分裂的情況向她說明了四、五次，我想，面對未來的伴侶，應該發出這樣的警告才公平。
那時，遺傳、疾病、常態、家族和特性已經成了我家人經常談論的話題。就像大部分的孟加拉人，我的父母壓抑和克己的功力幾乎已臻化境，儘管如此，依舊難以避免這段家史問題。莫尼、拉結什與賈古：三段被不同精神疾病折磨的人生，很難讓人不去聯想這個家族背後隱藏著某個遺傳的問題。莫尼是不是遺傳了某個或某組基因才讓他罹患精神疾病？這是否與影響我兩位叔叔的基因相同？其他家人是不是也會受到其他精神疾病的影響？我父親就至少出現過兩次精神病的症狀──後來都是靠服用印度大麻（bhang，搗碎大麻芽，融進酥油，再攪拌起泡，這是一種宗教節慶的飲料）把症狀壓了下去。這些和我家族從前的創疤有沒有關係？


二〇〇九年，瑞典學者發表了規模龐大的國際研究，受訪者包括數千個家族、成千上萬名男女，研究分析了帶有跨世代心理疾病史的家族，最後有了驚人的發現，研究成果顯示躁鬱症和精神分裂有密切的基因關連。研究中，某些家族具有和我家極其相像的交叉病史：一名手足精神分裂，另一名躁鬱症，還有一名甥／姪（女）也精神分裂。二〇一二年，幾項進一步的研究更確認了初步發現，確定這些精神疾病的變異和家族史的關係，也更進一步探究其病因、流行病學、觸發因素和始作俑者。
由加爾各答返回美國後的某個冬日上午，我在紐約地鐵讀到兩篇這樣的研究。走道對面有個戴著灰色毛皮帽子的男人正壓制著兒子，也要為他戴上灰色毛皮帽。地鐵到了五十九街，一名母親推著雙胞胎嬰兒車進來，兩個嬰兒一同發出在我耳裡聽來一模一樣的尖叫。
這些研究給了我莫名的撫慰──回答了糾纏我父親和祖母多年的問題，但也激發了更多的新問題：如果莫尼的病是遺傳，那麼他的父親和姊妹為什麼能逃過一劫？觸發他們發病的是什麼？賈古和莫尼的病有多少比例源自「先天」（即容易發生精神病的基因），又有多少比例出自「後天」（如時局動盪、爭吵和創傷等環境的觸發因素）？我父親是否也帶有這樣的基因？我呢？要是我確知了這個遺傳缺陷的本質，我會怎麼做？我會不會為自己或為我的兩個女兒做測試？我會不會告訴她們結果？要是只有其中一個女兒帶有這樣的印記，又該怎麼辦？



我的家族精神病史就像一條紅線貫穿了我的意識，同時，我身為癌症生物學者的科學研究，也集中在基因的常態與非常態。癌症或許可以算是遺傳學最極致的變態──一個病態地複製自己的基因組。這個自我複製基因組的機器搭配了細胞生理，成為了一種形變的疾病。儘管醫學進步幅度很大，我們依舊無法治療癌症，使人痊癒。
不過，我發現研究癌症的同時也須研究其反面。在遭癌細胞侵蝕之前，它的常態是什麼？正常的基因組有什麼功用？它如何維持常數，讓我們看得出來彼此相似？又怎麼維持變數，讓我們看得出來彼此不同？常數與變數，或者常態與變態，又是如何以基因界定與記錄？
如果我們學會如何刻意改變我們的遺傳密碼，又會有什麼樣的結果？要是出現這樣的科技，是由誰掌控它們？誰又該確保它們的安全？誰能當這種科技的主人？誰又會是其受害人？取得和控制這種勢必侵犯我們公私生活的知識，又會如何改變我們對社會、子女和自身的想法？


本書談的是科學史上最有力也最危險的觀念，它的誕生、發展、影響和未來：「基因」，遺傳的基本單位，也是所有生物資訊的基本單位。
我們對基因的了解已經到了相當複雜而深入的程度，不再需要在試管中研究和變造基因，而是直接在原有的人類細胞試驗。基因位於染色體，染色體是細胞內絲狀的長條結構，其上有成千上萬連結成鍊的基因。人類細胞有四十六個這樣的染色體（二十三個來自父親，二十三個來自母親）。整組遺傳指令就稱為基因組（可以把基因組想成所有基因的百科全書，包括腳註、註解、指令和參考資料）。人類基因組約含有兩萬一千至兩萬三千個基因，提供建構、修補和維持人體基本的指令。近二十年來基因技術突飛猛進，我們可以解譯某些基因在特定時空如何運作，發揮複雜的功能；有時，我們也可以刻意更動某些基因，改變它們的功能，進而轉換狀態、轉換生理、改變個人。
¬這種由解釋轉變為操控的發展，正是遺傳學在學術之外造成巨大迴盪的原因。了解基因如何影響人類的認同、性別傾向或性情是一回事，想要藉著更動基因改變認同、性別傾向或行為又是另一回事。前者可能是心理系教授及相關神經學系同僚苦苦思索的問題，後者則包含了許諾和風險，是我們大家都應該關切的範疇。


就在寫作本書之時，天生具有基因組的人正在學習如何改變自身的遺傳特性，這表示：最近四年（二〇一二至二〇一六年之間），我們發明了容許刻意且永久改變人類基因組的科技，（儘管這些「基因工程」科技的安全和精確度依舊需要仔細評估），而同時，由個人基因組預言未來命運的能力也大幅提升 （雖然這些科技真正的預測能力依舊不明）。如今我們可以用三、四年前還無法想像的方式「讀」人類的基因組，也可以「寫」人類的基因組。


本書以時間順序和主題兩者作¬為架構，整體的弧線是按歷史編年，由一八六四年孟德爾在摩拉維亞一座偏僻修道院的豌豆花園開始，「基因」在那裡被發現，卻很快又遭到遺忘（「gene」〔基因〕這個字一直到數十年之後才出現）。這個故事和達爾文的演化論互相交錯。英美的改革派都為基因著迷，他們希望能操縱人類的基因，加速人類的演化和解放¬。此觀念在一九四〇年代納粹德國發展到頂點，以人類優生學作為許多古怪實驗的藉口，這些實驗最後發展為監禁、絕育、安樂死和集體謀殺。
二戰後，一連串的發現促成了生物學的革命，DNA經確認是遺傳資訊的來源，基因的「行動」也以機械的術語形容：基因把化學物質編碼，製造蛋白質，最後促成了形體和功能。詹姆斯．華生（James Watson）、法蘭西斯．克里克（Francis Crick）、莫里斯．威爾金斯（Maurice Wilkins）和羅莎琳．法蘭克林（Rosalind Franklin）解開了DNA的三度空間結構，畫出了象徵圖像雙螺旋，解譯了三個字母的遺傳碼。
到一九七〇年代，兩種技術改造了遺傳基因學：基因定序（DNA sequencing）和基因選殖（ gene cloning）──基因的「讀」和「寫」（基因選殖一詞包括由生物身上提取基因、在試管中調控它們、創造基因雜交，以及在活細胞內複製數百萬雜交基因等所有技術。）一九八〇年代，人類遺傳學家開始用這些技術繪製並識別和疾病相關的基因圖譜，如亨丁頓舞蹈症和囊狀纖維化。識別這些和疾病有關的基因開啟了遺傳管理新紀元，可以篩檢胎兒，若是帶有突變，即予流產；凡是測試過自己尚未出世的孩子是否有唐氏症、囊狀纖維化、戴薩克斯症（Tay-Sachs disease）的父母，或者測試自己是否帶有BRCA1或BRCA2乳癌基因的人，都已步入這個紀元。基因管理並非遙不可及的未來故事，而是已經正在我們眼下發生。
我們已在識別出多種人類癌症的基因突變，因而能在基因方面對這種疾病有更深入的了解。這些努力在人類基因組計畫（繪製人類基因組圖譜並定序的國際計畫）達到頂點。人類¬基因組草圖已在二〇〇一年發表，人類基因組計畫也啟發了其他研究嘗試，希望由基因觀點了解人類的變異和「正常」的行為。
在此同時，基因也侵入了族裔、種族歧視和「種族智力」相關話題，在政治和文化領域重要問題也提出了驚人的答案，它重組了我們對性別狀態、性別認同和選擇的了解，因此直逼我們個人領域某些最緊要問題的核心。
這些故事中都還包含了其他故事，本書同時也是非常個人的故事，一段私密的歷史。對我而言，遺傳的力量並非抽象的概念。拉結什和賈古已作古，莫尼則關在加爾各答的精神病院裡，但他們的生與死對於我作為科學家、學者、歷史學家、物理學家、兒子和父親的思維產生超過我所能想像的影響。自我成年之後，幾乎沒有一天不會想到遺傳和家庭。
最重要的是，我不能辜負祖母。她沒有──她未能克服她傳承的不幸，她接納並且捍衛她最脆弱的孩子，不讓他們受到強者的摧殘。她以適應力對抗歷史的折磨，但除了適應力，還有其他，那是身為她子孫的我們只能希冀自己能效法的一種雍容。本書就是獻給她。

前言
家族

二〇一二年冬，我由父親作陪，由德里赴加爾各答探望我的堂哥莫尼，父親兼任嚮導和同伴，只是他一路上悶悶不樂，若有所思，獨自沉浸在我只能約略感受到的苦悶裡。我父親兄弟五人，他是老么，莫尼是最年長的姪兒，也是他大哥的兒子。自二〇〇四年，四十歲的莫尼關進了精神病院（父親稱之為「瘋人院」），診斷結果是「思覺失調症」（即精神分裂症）。他得服下形形色色的抗精神病藥物和鎮靜劑，整天都有看護照顧，為他洗浴餵食。
我父親從不相信莫尼有病。這些年來他冥頑不靈，獨力對抗照顧他姪兒的精神病醫師，希望能說服他們：他...

導讀／于宏燦
前言 家族

第一部 消失的遺傳學／基因的發現與再發現（1865–1935）
牆內的花園
「神祕的奧祕」
廣闊的空白
「他愛花朵」
「某個孟德爾」
優生學
「三代弱智已經夠了」

第二部 在部分的總和裡，仍然只有部分／解譯遺傳機制（1930–1970）
「Abhed」
真相與統合
轉型
不配活下來的生命（Lebensunwertes Leben）
「那愚蠢的分子」
「重要的生物體成對出現」
調控、複製、重組
由基因到發生

第三部 遺傳學家的夢想／基因定序和複製（1970–2001）
「基因互換」
新音樂
海濱的愛因斯坦
「複製，不然就死」

第四部 人的研究對象應該是人類自己／人類遺傳學（1970–2005）
我父親的災難
一間診所的誕生
「干預、干預、干預」
舞蹈的村民，基因的地圖
「取得基因組」
地理學者
人類之書（共二十三冊）

第五部 穿過鏡子／一致性與「正常」的遺傳學（2001–2015）
「所以，我們是一樣的」
身分的一階導數
最後一哩
飢餓之冬

第六部 後基因組——命運和未來的遺傳學（2015─ ）
未來的未來
基因診斷：「預生存者」（Previvors）
基因治療：後人類時代

後記 辨別身分
謝詞
專有名詞
註釋

導讀／于宏燦
前言 家族

第一部 消失的遺傳學／基因的發現與再發現（1865–1935）
牆內的花園
「神祕的奧祕」
廣闊的空白
「他愛花朵」
「某個孟德爾」
優生學
「三代弱智已經夠了」

第二部 在部分的總和裡，仍然只有部分／解譯遺傳機制（1930–1970）
「Abhed」
真相與統合
轉型
不配活下來的生命（Lebensunwertes Leben）
「那愚蠢的分子」
「重要的生物體成對出現」
調控、複製、重組
由基因到發生

第三部 遺傳學家的夢想／基因定序和複製（1970–2001）
「基因互換」
新音樂
海濱的愛因斯坦
「複製，不然...