木森森

1955年，愛因斯坦因主動脈瘤破裂，在美國普林斯頓醫(yī)院去世，腦外科醫(yī)生托馬斯·哈維偷走了他的大腦，希望能夠在其海綿組織，找到一個天才背后的秘密。

愛因斯坦的大腦被測量、稱重并切成240片，然后全部密封在石蠟中并在顯微鏡下仔細研究。但科學(xué)家沒有任何發(fā)現(xiàn)，雖然其他幾個研究人員自那時起做了許多嘗試，他們也找不到愛因斯坦的大腦和普通人的大腦之間有什么關(guān)鍵差異。這是為什么呢？難道愛因斯坦的大腦跟普通人的沒什么兩樣？

什么決定了智力？

這個問題困擾了科學(xué)家許多年，不過最近幾十年的研究讓科學(xué)家們漸漸找到了這個謎團背后的真相。

原來，決定智力的不是大腦的某個區(qū)域的特殊結(jié)構(gòu)，而是基因?，F(xiàn)在科學(xué)家都認同，人類智商主要由基因決定，剩下的小部分受家庭、教育等后天環(huán)境影響。這就解答了哈維的困惑，之所以他沒法找到愛因斯坦大腦的特別之處，就在于他的測量方法不正確，用顯微鏡是沒法看到基因的工作方式的。

現(xiàn)在，科學(xué)家們用復(fù)雜的方法已經(jīng)在大腦皮層和海綿組織中發(fā)現(xiàn)了影響大腦表現(xiàn)的7000多個基因。然而，我們知道，人類的大腦基因庫基本上是相同的，那么，為什么會出現(xiàn)一些人比另外一些人更聰明的情況呢？

一些運動員之所以那么優(yōu)秀，是因為在他們身體里發(fā)現(xiàn)了一些變異基因。同樣地，科學(xué)家們在一些高智商人群的大腦里也發(fā)現(xiàn)了能改善神經(jīng)元工作的變異基因，它們的數(shù)量達到數(shù)千個以上，總體上對智力的影響高達50%。

比如，2014年，英國倫敦國王學(xué)院的大腦研究員發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵基因NPTN，研究者認為這個基因控制著大腦神經(jīng)元生長和分裂的速度，決定了大腦皮質(zhì)層的厚度。大腦皮質(zhì)層是大腦的表層，其作為控制中心，在這里將進行所有的復(fù)雜計算，使大腦能夠控制我們的運動、感官和語言發(fā)生。

研究表明，NPTN 基因的變異會導(dǎo)致大腦左側(cè)半球皮質(zhì)的厚薄變化，皮質(zhì)較薄的，智商相對較低。類似地，其他科學(xué)家已經(jīng)確定了一些關(guān)鍵基因，某些基因可以改變大腦的化學(xué)物質(zhì)，從而使得個體學(xué)習(xí)能力增強，而其它基因則會引發(fā)個體行為的改變，使得一部分人更愛冒險。

不過，這些基因里的每一種，都只能對智力產(chǎn)生細微影響，比如NPTN基因?qū)χ橇Φ挠绊懘蟾艦?.5%，影響是十分有限的。單純憑某種特定的基因，顯然還不能完全塑造像愛因斯坦那樣的科學(xué)天才，要知道這些天才的神經(jīng)元可以快速交換信息，所有的腦區(qū)構(gòu)造都很卓越。那么，天才頭腦那兒還藏有什么秘密呢？

基因是團隊玩家

2015年，來自倫敦帝國學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家找到了問題的關(guān)鍵。

研究人員對122例癲癇患者、63名健康人和100只小鼠腦組織的數(shù)千個基因表達進行了仔細分析，然后將分析結(jié)果分別與6732名智力正常人群的遺傳信息進行比較研究。通過各種復(fù)雜計算后，他們發(fā)現(xiàn)，不像之前科學(xué)家認為的大腦的不同部分具有明確的功能，例如海馬區(qū)跟記憶有關(guān)，視覺區(qū)是管理視覺的神經(jīng)中樞，實際上，大腦的整個區(qū)域都是相互影響的。同樣地，特定的變異基因也并不能決定一個人的智力，對智力起決定作用的是基因的合作網(wǎng)絡(luò)。

在基因網(wǎng)絡(luò)中，各個基因都是相互影響的。比如，如果決定神經(jīng)元生長的基因的特征為低活性，則神經(jīng)元生長緩慢，如果活性增加，神經(jīng)元開始生長得更快。同時，這個基因的活性可以影響其他基因的活性，也可以改善或惡化其他基因的工作。

我們知道，大腦包含大約1000億個神經(jīng)元，那么，哪些基因網(wǎng)絡(luò)對智力起決定影響呢？研究者還真找到了兩組重要的基因網(wǎng)絡(luò)：遺傳網(wǎng)絡(luò)M1和M3。

遺傳網(wǎng)絡(luò)M1由1148個基因組成，它們決定了你的記憶的質(zhì)量，以及你在解決問題時是否擅長結(jié)合你已有的知識和經(jīng)驗。而M3網(wǎng)絡(luò)由150個基因組成，它決定了你的思考速度、抽象思維能力，以及用創(chuàng)新的方法解決問題的能力。

這兩個大腦的基因組發(fā)現(xiàn)也支持了神經(jīng)科學(xué)家們早就提出的關(guān)于智力的理論。神經(jīng)學(xué)家認為，智力分為兩種類型：晶體智力和流體智力。晶體智力是指一個人利用以前的知識和經(jīng)驗解決問題的能力，如語言文字能力、判斷力，受后天學(xué)習(xí)的影響較大。流體智力則是一個人在沒有以前經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，能不能創(chuàng)造性地解決新問題。流體智力好的人，則非常擅長抽象思考、邏輯推理以及運算等等。

在一個人20歲初頭，大腦充分發(fā)育前，流體智力一直在完善，由于大腦的神經(jīng)元慢慢老化，它會在30歲的時候退化。但隨著知識和經(jīng)驗的積累，晶體智力在一個人生命的大部分時間里都在提高，在大概65歲左右，才開始隨著你的記憶力退化而退化。研究結(jié)果表明，M1基因網(wǎng)絡(luò)決定的正是晶體智力，而M3基因網(wǎng)絡(luò)決定的是流體智力，這兩種智力的衰退時間周期也得到了這兩種基因網(wǎng)絡(luò)活性的驗證。

改善智力有方法

在確定了M1和M3兩個遺傳網(wǎng)絡(luò)對智力的影響后，科學(xué)家們還研究了成千上萬的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如自閉癥、精神分裂癥和癲癇患者，研究結(jié)果表明這些人的M3基因網(wǎng)絡(luò)與健康人的有明顯不同。這就說明，基因網(wǎng)絡(luò)不僅決定一個人的智商高低，而且還決定著他們是否會患上腦病疾病的危險。

現(xiàn)在，研究者正在研究控制M1和M3基因網(wǎng)絡(luò)的主基因，如果他們?nèi)〉贸晒?，人類將有可能使用基因編輯來對特定基因進行編輯，以提高人的智力，或者是來治療癲癇癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及認知障礙。

不過，編輯基因提高智力的這一想法還只是在理論上存在可能性。然而，研究人員認為我們現(xiàn)在可以期待的是在將來，研究人員找到了控制M1和M3網(wǎng)絡(luò)的主基因，并制造出激活主基因的含有活性成分的藥品，我們可以在考試和會議之前服用這些藥片，這會使得我們思考更迅速，記憶力也會提高，這時“臨門抱佛腳”還真有可能。