科学中偶然与必然
最近的微博热搜榜，曾经有一段来自华大基因的大人群研究上榜了，说的是生不生双胞胎是由基因决定的（这里吐槽一下双胞胎基因的说法，由于这项研究的样本都是女性，所以找到的基因差异只是和女性是否生双胞胎有关，而不是全人群的双胞胎基因。从进化上讲，男生希望自己都有双胞胎的后代，这样才能更高效的传播自己的基因，所以男性控制和双胞胎有关的位点很大可能是和女性不同的）。双胞胎有关的位点只是文章中诸多有趣发现的一小部分，仅仅是由于这个发现有意思，被广泛的传播。但生双胞胎与否本来就是基因决定的，能找到相对应的差异是正常现象。是科学发现中的必然。但科学真正有趣的是其中那些偶然的发现，今天这篇小文就说一说，来看看该如何在做热点科学新闻的时候同时传递科学的真正的美妙之处。
首先是介绍科学背景，让所有读者都能对话题熟悉起来，要细致解释文中用到的术语。
人的基因组是在持续处在进化中的，其体现之一就是人内源性逆转录病毒，这些病毒在不知道什么时候感染了人体，由于这些RNA病毒能够逆转中心法则（生物体中DNA转录到RNA再通过翻译到蛋白质的普遍规律），可以从RNA变回DNA，因此称为逆转录病毒，令人闻之色变的艾滋病就是一种逆转录病毒。这些古老病毒在整合（强行插入）到人类的基因组后，通过孟德尔遗传留存至今，因此称为内源性的。这些病毒有的还具有逆转录的能力，也就是说，这些远古的病毒还有可能在偷偷修改着你的基因组。这些被逆转录病毒修改的区域被称为转座子，按照科学家的估计15-17%的人类基因组为转座子区域。（参考文献：https://www.nature.com/scitable/topicpage/transposons-the-jumping-genes-518）
今天谈论的研究用的是血液样本，那血液中会包含感染人类的病毒序列，病毒本身就是每个人都或多或少携带的，再加上内源性逆转录病毒也很普遍，逻辑上就有大概率能找到对应的信号。由于是大人群的研究，就有可能找到人群间的差异。有了差异，往后推关联到进化及不同人群的迁移史，往前看能关联到不同人群不同健康干预方案的精准医学。而这正是14万大人群研究的一项核心发现。下图展示的是3种最常见的病毒在来自不同省的样本出现的频率，南北差异还是很明显的。再考虑到这些病毒和孕妇的健康有关，文中的发现有潜力协助不同区域进行个性化的进行早筛及干预。
病毒这么猖獗，人体也不会坐视不管，这就是所谓的共同进化。进化的起点是基因上的差异，驱动进化的是不同的环境压力，而某种病毒的有无，将改变决定这种病毒易感性的基因差异。在这项研究中，发现了MOV10L1和MLC基因内含子区的rs73185306号位点和上图最右端的疱疹病毒6型（HHV-6）易感性显著相关，而且关联性很强。根据之前研究的的数据，易感性突变在南亚人的频率最高，为16.77%，其次是欧洲人，为9.94%，而在亚洲人中对应的频率只有6.35%，在上图看到的HHV-6在北方人的感染比例高于南方人，尤其在甘肃内蒙这些和西方人有更多基因交流的省份上，而预期该病毒在这些区域的富集将驱动基因型向易感型减少的方向进化，而这也和西方人在该位点上易感性的频率较低是一致的。
为了解释这样明显的差异，需要查看对应基因的功能，MOV10L1基因和RNA沉默作用有关，如果上述的突变抑制了该基因，推测会导致HHV-6病毒有更有利的入侵环境。HHV-6病毒不仅会导致皮肤丘疹，HHV-6的感染还和阿兹海默显著相关。这就有意思了，阿兹海默是一种老年病，而本研究的样本来自孕期妇女，都不可能患病的，能找到和阿兹海默有关的发现，那真是意料之外。（参考文献：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26444787）
该文章的作者在她的个人公众号（碱基矿工）中写道，“HHV-6其实并不是直接导致中枢神经系统症状的原因，而是这个基因的突变所致，只是恰好这个突变发生了之后，这些人也变得更容易感染HHV-6而已，所以就误以为HHV-6和中枢神经系统症状相关”。这段话说的是作者关于因果联系的猜想，没有写进文章中，如果证实，那么这的确可以作为阿兹海默的一个早筛位点。但这样的猜测无法写道正式的文章中，这固然是由于当前的发表制度，但是在预印本上是有类似BBS式的机制，和全球的研究者就这些猜想性的结论进行讨论的。这也代表着科研的新方向。
然而，在“Neuron”上新发表的研究指出，根据电脑模型模拟，HHV-6病毒与人脑中负责产生β-淀粉样蛋白（beta-amyloid）的基因有互动，而 β-淀粉样蛋白错误折叠并沉积后形成异常斑块，最终对阿尔兹海默症患者的大脑造成严重破坏。这和作者的假设相反，作者认为这两个现象可能有一个共同的第三者促成了其同时发生，从而使病毒的感染和阿兹海默的高风险有相关性，而最新的研究却指出了明确的因果关系。这说明指出对于该基因突变，HHV-6易感性以及阿兹海默的关系，还需要进一步的研究。（参考文献：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(18)30421-5）
总结一下，从逆转录病毒和易感性突变讲起，一直聊到阿兹海默风险，我们看到了大人群研究中一个意料之外的发现。类似的意外在科学史上很常见，从基础的科学问题出发，到具体的应用场景，我们看到了病毒在人类进化与健康中的深刻而广泛的影响。而对于科普工作者来说，写出的东西要能告诉更多人科学真正是怎么进步的。既要有证实性的观察，比如你验证了你预期是对的的确没错（比如有和双胞胎相关基因位点），也要有发现，就是数据展示出了一些你没有预料到的东西（比如能在孕期妇女的研究找到和老年病阿兹海默有关的基因位点）。
ps。 之前莱曼定理时就想写写怎么做科普，很多篇都没说清楚为什么老爷子的证明甚至都不是错了，却没有被广泛认同。按照我外行的理解，是因为老爷子证明的步骤间没有逻辑错误，但论证依据的公理不够基础，所以只是开启了证明，就像他自己说的，并不是完成了证明，媒体的宣传使大家的预期太高了。
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Yidan2018-10-17 22:49:17
作者涉猎范围好广啊！什么领域都了解啊[呲牙][呲牙][呲牙][呲牙]
[有人@我] WLan2018-10-17 22:19:41
不合常理的东西才是真正有趣的。——费曼赞 1