哪些因素決定人的相貌？

◤女兒更像父親，兒子更像母親。這一常識(shí)背后是否有更深的科學(xué)道理呢？科學(xué)家認(rèn)為，相貌是由基因決定的，未來有可能僅僅通過一個(gè)人的DNA就能推斷其臉型，繪制其肖像。

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最近，演員小沈陽的女兒沈佳潤(rùn)（小名洋洋）在網(wǎng)絡(luò)曝光。不少網(wǎng)友看過照片后紛紛笑稱：“絕對(duì)是親生的！”原來，洋洋與爸爸小沈陽長(zhǎng)得十分有“父女相”，尤其是一雙小小的瞇瞇眼，如同一個(gè)模子里刻出來的。

小沈陽與小洋洋幾乎一模一樣的相貌似乎揭示了一個(gè)問題，相貌與遺傳有關(guān)，而女兒的相貌更像父親，兒子的相貌更像母親。但是，在這一常識(shí)背后是否有更深刻的科學(xué)道理呢？

與遺傳有關(guān)

相貌主要指的是臉面，即一個(gè)人的臉部特征或臉部形態(tài)。既然相貌是父母給的，那就一定與遺傳有關(guān)，因此可以說基因決定相貌，確切地說，是父母的基因決定一個(gè)人的相貌。但是，父母的基因是如何決定相貌的呢？現(xiàn)在，一些研究結(jié)果正在回答這個(gè)問題。

荷蘭鹿特丹市伊拉斯謨大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的曼弗雷德·凱瑟爾（Manfred Kayser）研究團(tuán)隊(duì)利用人的三維頭部磁共振成像和二維肖像照片來繪制面部標(biāo)志，以此來估計(jì)面部特征。隨后他們進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，這種分析被更頻繁地用于尋找人類特殊關(guān)系中的基因變異。全基因組關(guān)聯(lián)分析有助于解釋為何同卵雙胞胎的相貌近乎一樣。同時(shí)，與毫不相干的人相比，兄弟姐妹的臉也非常相似。因此，相貌或臉部形態(tài)主要是由基因調(diào)控的。

研究人員大約繪制了10000名來自不同國(guó)家有歐洲血統(tǒng)的人的面部特征，然后采用基因組關(guān)聯(lián)尋找這10000人與面部形態(tài)有關(guān)的DNA。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有5個(gè)基因可以決定人們的相貌，或者說這5個(gè)基因?qū)θ说哪樞陀酗@著影響。這5個(gè)基因分別是PRDM16、PAX3、TP63、C5orf50、COL17A1，其中3個(gè)基因與顱面部的發(fā)育和疾病有關(guān)。

凱瑟爾認(rèn)為，這個(gè)結(jié)果意味著人們對(duì)自己面部形態(tài)學(xué)的基因在開始了解。或許在不太遙遠(yuǎn)的未來，科學(xué)家有可能僅僅通過一個(gè)人遺留下來的DNA就能推斷其臉型，繪制出一個(gè)人的肖像來。

盡管現(xiàn)在研究人員還不能完全解釋這5個(gè)基因是如何決定人的相貌的，但大致分析認(rèn)為，這5個(gè)基因與9個(gè)面部特征有關(guān)，這9個(gè)面部特征與人的額骨、上頜骨、下頜骨、顴骨、眶骨、鼻骨等有關(guān)，而這些頭面部骨頭發(fā)育的成熟與否以及成形的大小和高低等，都決定著一個(gè)人的相貌。例如，瞇瞇眼就與眶骨有關(guān)，是因?yàn)榭艟噍^小造成的。所以，決定眶骨和眶距的基因也影響和決定著一個(gè)人的相貌。

垃圾基因也有份兒

垃圾基因或垃圾DNA是指基因組中95%-98%的不編碼任何蛋白質(zhì)或酶的基因。但是，現(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn)，占據(jù)基因組絕大部分區(qū)域的垃圾基因并非垃圾或沒有功能，而是未被認(rèn)識(shí)的寶藏。

研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，垃圾基因的功能之一就是調(diào)節(jié)基因的活動(dòng)，如同一道指令一樣，控制著基因。一些控制基因開和關(guān)的特殊蛋白(轉(zhuǎn)錄因子)能特異地識(shí)別基因附近的非編碼垃圾基因，通過與它們相互作用參與基因的抑制與激活。大多數(shù)基因的開啟和關(guān)閉是由附近的垃圾基因控制的，它們就像是基因的分子開關(guān)，調(diào)節(jié)基因的活動(dòng)。而且，正是垃圾基因造成了人類個(gè)體間的差異。

人與人之間差異的主要表現(xiàn)之一就是每個(gè)人的相貌并不相同。既然相貌是由基因決定的，而且垃圾基因也參與和調(diào)控編碼蛋白的功能基因，因此人的相貌也可能由垃圾基因來調(diào)控。這個(gè)推測(cè)現(xiàn)在在動(dòng)物身上已得到證實(shí)，從而也可推論，人的相貌也可能不只是上述5種基因決定，而是由其他一些垃圾基因共同決定的。

2013年10月24日的美國(guó)《科學(xué)》雜志發(fā)表了美國(guó)伯克利勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的阿克塞爾·維塞爾(Axel Visel)研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)垃圾基因中有一些被稱為“增強(qiáng)子”的基因片段，這些片段可以像開關(guān)或放大器一樣影響臉部基因的作用。例如，眼睛的大小、鼻子是否挺拔、頭顱的形狀等可能都與這些被稱為“增強(qiáng)子”的基因序列片段密不可分。

維塞爾等人通過對(duì)小鼠胚胎的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，能對(duì)小鼠頭部發(fā)育起影響作用的增強(qiáng)子有55個(gè)，其中，有一些對(duì)小鼠的相貌（臉部形態(tài)）產(chǎn)生重要的影響。于是，他們培育了缺少3個(gè)已知增強(qiáng)子的轉(zhuǎn)基因小鼠，然后用CT掃描成像來描繪這些小鼠56天大時(shí)的頭顱三維圖像。圖片顯示，轉(zhuǎn)基因小鼠的頭顱在長(zhǎng)短和寬窄上都與普通小鼠不同，前者的頭顱或長(zhǎng)或短些，或顯得更窄或更寬些。而且，如果刪除轉(zhuǎn)基因鼠的這些增強(qiáng)子并不引起腭裂、下巴突出或其他問題，只是面部的細(xì)微結(jié)構(gòu)有調(diào)整。

這個(gè)結(jié)果提示，垃圾基因中的增強(qiáng)子也可以決定人的相貌。當(dāng)然，人類基因組中可能有成千上萬個(gè)增強(qiáng)子，它們都在某種程度上影響臉型的形成。研究人員目前還不清楚這些增強(qiáng)子怎樣發(fā)揮作用，但垃圾基因與人的相貌肯定是有關(guān)聯(lián)的。

從進(jìn)化過程看

基因決定人的相貌，但是基因也是在人類的生存和進(jìn)化中積淀而成的，所以，人的進(jìn)化和生命史也影響著人的相貌。那么，最初人的相貌是如何形成的呢？

人既然是從猴子進(jìn)化而來的，那么人類較早時(shí)候的相貌就與靈長(zhǎng)類動(dòng)物相似。不過，對(duì)照猴子和黑猩猩，人的面貌和善得多。這是為什么呢？原因在于，現(xiàn)在人的臉部沒有那么多的皺紋，同時(shí)人的嘴臉不是前凸后凹的。

人的嘴不前凸而是與臉面基本保持同一個(gè)維度或平面上，這才讓人的面孔遠(yuǎn)離猙獰，顯得平和與友善。那么，是什么原因促使人的嘴向后收而與鼻子、眼睛處于同一平面的呢？答案是，人類的飲食和咀嚼為今天的容顏打下了基礎(chǔ)。

美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的馬克·斯賓塞（Mark Spencer）等人對(duì)南方古猿人的頭顱進(jìn)行三維掃描后發(fā)現(xiàn)，距今25億年前的人類的祖先擁有用牙齒開啟堅(jiān)果的能力，這一本領(lǐng)可以使他們?cè)诃h(huán)境改變時(shí)，尋找新的食物，改變飲食習(xí)慣，適應(yīng)新環(huán)境，也因此改變了容顏。研究人員把南方古猿頭顱和鼻子的數(shù)據(jù)與早期人類的數(shù)據(jù)相整合，制作了一個(gè)骨和牙齒的虛擬模型。再對(duì)黑猩猩進(jìn)行觀察，并測(cè)量它們的肌肉如何工作，然后將這一原理加入到模型當(dāng)中，再與獼猴的模型進(jìn)行比較。

比較的結(jié)果是，人的祖先南方古猿的前磨牙變大，牙齒琺瑯質(zhì)厚重，以及琺瑯質(zhì)堅(jiān)固地附著在磨牙上，說明此時(shí)他們的食物要比之前所吃的小型種子和堅(jiān)果更大。堅(jiān)硬的干果和種子等一些應(yīng)急食物在氣候改變和食物缺乏的時(shí)期是非常重要的生存資源。因此，現(xiàn)代人用工具解決的問題在早期人類祖先那里是用嘴巴來解決的。南方古猿常用前臼齒撕咬東西。臼齒就是頜部后面的牙齒，即磨牙。

以現(xiàn)代人的成人恒牙為例，共有32個(gè)，上下頜的左右側(cè)各8個(gè)，其名稱從中線起向兩側(cè)分別為中切牙(1)、側(cè)切牙(2)、尖牙(3)、第一雙尖牙(4)、第二雙尖牙(5)、第一磨牙(6)、第二磨牙(7)和第三磨牙(8)。第一到第三磨牙就是臼齒。南方古猿的頰齒有平的研磨面，說明他們?nèi)∈潮容^堅(jiān)硬食物（例如硬的水果和硬殼果）。粗壯型的臼齒尤其碩大，被稱為“磨石臼齒”。這種牙齒自然把嘴臉的面積擴(kuò)大了，使得他們具有較大的臉以及強(qiáng)大的肌肉附著，嘴也向前凸出。

然而生活方式和環(huán)境的改變卻使得從南方古猿分出來的一支形成了直立人（路徑是南方古猿、能人、直立人、智人），后者與前者在牙齒上有了區(qū)別。南方古猿是后部牙齒大，而直立人是后部牙齒減小，前部牙齒增大增強(qiáng)。后部牙齒減小，使得咀嚼時(shí)后部牙齒用得較少，于是下頜骨及面部相關(guān)骨結(jié)構(gòu)縮小，人的吻部自然向后明顯收縮。早期人類外凸的吻部收縮后，其面容就與靈長(zhǎng)類有了顯著的差異，形成了平正而和善的面容。

人類學(xué)的傳統(tǒng)解釋是，直立人的前部牙齒增大后部牙齒減小是與其肉食增多分不開的。直立人能制造工具，而且有協(xié)作分工以進(jìn)行共同的狩獵活動(dòng)，從而能捕獲更多的獵物，因而肉食增多了。但是，他們的前部牙齒的擴(kuò)大并不與咀嚼食物相關(guān)，似乎與用嘴來咬緊和銜住物品有關(guān)，也可能與制備動(dòng)物性食物有關(guān)，例如，用牙撕扯肉食以便將其分割成小塊，或是為了小孩食用而撕碎肉食等等。

盡管這種解釋有許多懷疑之處，但直立人的后部牙齒縮小和前部牙齒增大卻是顯而易見的，也因此成就了今天人類的短吻和幾乎是七竅與面部在同一平面的構(gòu)造，也才有了現(xiàn)代人和善的面孔。