（本文由 Nautilus 授權(quán)轉(zhuǎn)載，譯/LH）當約翰·查爾斯·馬丁·納什（John Charles Martin “Johnny” Nash）第一次聽到他腦中的聲音時，他還是個少年。作為一名基督徒，他把這個聲音解釋為上帝在對他說話，他曾遵循這個聲音的指引穿行至一條繁忙的高速公路正中央。他曾是一名深有造詣的國際象棋棋手和一個數(shù)學天才，但是下棋和計算對他而言變得越來越艱難。不久之后，他被精神醫(yī)師診斷患有精神分裂癥。同樣的疾病也曾經(jīng)折磨過他極具才華的父親——已故的諾貝爾獎得主，曾在經(jīng)典電影《美麗心靈》中由羅素·克勞演繹的數(shù)學家約翰·福布斯·納什（John Forbes Nash）。

現(xiàn)在全球有超過2100萬人罹患精神分裂癥。和其他數(shù)千種危險的疾病一樣，精神分裂癥具有很強的遺傳性。這一現(xiàn)象給研究演化的科學家們提出了一個難題：這些疾病降低了基因攜帶者的適應(yīng)度，但為什么它們的致病基因卻能一直保留下來？試圖解釋這個矛盾的辦法之一是所謂“平衡選擇”理論：這些可遺傳基因突變雖然會致病，但往往能在其他方面對人有益。理查德·路溫頓（Richard Lewontin）和約翰·哈比（John Hubby）在1966年提出這一思路，他們假設(shè)有害隱性基因能在群體中流通以保持群體的基因多樣性?；蚨鄻有蕴?，一些個體就會患上有害疾??；基因多樣性恰好適量時，一些人則能從“雜合”基因中獲得優(yōu)勢。

關(guān)于平衡選擇的研究：上圖表現(xiàn)了自然選擇模擬中變異頻率隨時間的變化。不同的顏色代表著在人群中觀察到的特定基因的不同變體。圖片來源：hfsp.org

平衡選擇最著名的例子是鐮刀形紅血球疾病，這種疾病阻礙血液和氧在體內(nèi)的循環(huán)，是一種無法治愈的貧血癥。當從父母雙方各遺傳一份鐮刀形紅血球等位基因時，貧血病將全面爆發(fā)，這常使患者在未達生殖年齡時夭亡。但是當人只遺傳一份致病等位基因時，結(jié)果不僅遠遠不會像遺傳兩份時那樣糟糕，他們還能擁有對瘧疾的抵抗力。

在造成精神分裂癥的眾多基因變種中有一些與酗酒和躁郁癥相關(guān)的基因變種，科學家們推測它們可能會給人帶來創(chuàng)造力，更強的記憶力和數(shù)字的天賦。這種現(xiàn)象在基因?qū)用嫔鲜侨绾芜\作的我們尚不清楚，但是最近一組國際科學家團隊的研究為這一復(fù)雜的過程提供了新線索。這組科學家團隊由德國馬克斯·普朗克演化生物學研究所（Max-Planck Institute for Evolutionary Biology）的演化免疫遺傳學家托比亞斯·倫茨（Tobias Lenz）領(lǐng)導(dǎo)，他們發(fā)現(xiàn)了證據(jù)證明平衡選擇可能不僅僅和各個等位基因有關(guān)，它還和它們臨近的基因組成有關(guān)系。

專家已經(jīng)在人類基因組中確認，至少有11000個基因存在一些可以致病的變體。一些可致病的基因變體的延續(xù)，不是靠自己身上的平衡選擇，而是靠附近鄰居基因的平衡選擇，這一理論不是倫茨和他的同事們第一個提出來的，但他們卻是第一個給出實實在在證據(jù)的。

研究人員們分析了基因組中一個名叫“主要組織相容性復(fù)合體”（major histocombatibility complex，MHC）的區(qū)域。這一區(qū)域包含幫助免疫系統(tǒng)識別外來物質(zhì)的基因。為了提供多樣的免疫系統(tǒng)蛋白質(zhì)以幫助人們抵抗不斷進化的細菌和病毒，MHC區(qū)域的基因突變速率尤其快。那些和復(fù)雜遺傳疾病——比如精神分裂癥，阿爾茲海莫氏病，數(shù)種癌癥，還有普通自體免疫性疾病例如類風濕性關(guān)節(jié)炎——相關(guān)聯(lián)的MHC基因，它們附近的基因也常常一起遺傳下來；而研究者發(fā)現(xiàn)，恰恰是這些附近基因里，突變尤其之密集。

來自6500人的基因測序數(shù)據(jù)可以確認平衡選擇確實存在：有效的免疫系統(tǒng)帶來了益處，但也要付出代價——保留了其附近編碼了遺傳疾病的基因。

倫茨說：“以前對平衡選擇的研究，大多只關(guān)注了那個基因本身，我們現(xiàn)在證明我們應(yīng)該把平衡選擇放在更寬泛的情景中看，要包括遺傳連鎖上鄰近區(qū)域的別的基因。”他表示考慮到遺傳疾病和我們重要的生理組成部分例如免疫系統(tǒng)之間的關(guān)連時，類似的研究會幫助我們估算這些遺傳疾病有多頑固，又對我們有多必要。

他說：“一定程度上，如此錯綜復(fù)雜的損益平衡是在告訴我們，我們永遠都不能擺脫致病基因變體。”