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父母很快就能决定他们的孩子将来会有多高或多聪明吗?

可能不会，新的研究表明。

关于所谓的“设计婴儿”的概念在伦理上存在争议。“设计婴儿”指的是那些胚胎被挑选出来具有某些特性，或者通过基因工程使其具有某些特性的后代。设计婴儿曾经是科幻小说里的东西，但现在已经变成了现实，就像一位流氓科学家最近通过创造世界上第一个基因编辑婴儿所证明的那样。

尽管基因编辑技术引起了很多争议，但是今天(11月21日)发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项新研究强调了一种制造“设计婴儿”的替代技术:通过首先筛选DNA来选择“优质”胚胎。

临床医生已经使用了一种叫做“植入前基因检测”(PGT)的技术来筛选通过体外受精(IVF)产生的胚胎。体外受精是医生在实验室中结合父母的性细胞，然后将产生的胚胎植入一个人的子宫。临床医生使用PGT来发现可能导致疾病的基因突变，但潜在地，同样的程序可以用来挑选理想的特征，如身高和智力。

除了伦理困境之外，根据基因选择“最佳”胚胎的想法还有一个关键缺陷:没有人知道它是否真的有效。

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“人们可以争论这是好主意还是坏主意，但是……人们真的不知道它是否会起作用，”合著者Shai Carmi说，他的实验室在耶路撒冷希伯来大学研究统计和人口遗传学。卡米和他的同事们结合了遗传数据、计算机模型和真实世界的案例研究，来调查科学家们是否真的可以使用PGT来确保一个特定的孩子会长得非常高或者特别聪明。

事实证明，科学还不存在。

他说:“如果我们回顾一下目前的技术可以实现的目标……这种进步是相当有限的，特别是在智商方面，”卡米说。根据研究小组的模型，在最理想的情况下，经过身高增强基因筛选的胚胎平均只能长出1.2英寸(3厘米)高。经过智力筛选的胚胎平均只能获得3.0点智商。在现实中，这些好处可能没有那么实质性，而且也无法得到保证。

换句话说，设计婴儿的智商“最终可能比预期的要低或高得多，”卡米说。

“很多不确定性”

为了得出结论，卡米和他的合著者从真人身上收集了完整的DNA，并将每个人的DNA与另一个人的配对。这些“对”在他们的计算机模型中充当假想的对。然后，他们结合每对夫妇的DNA，制作了10个虚拟胚胎，并筛选胚胎中与身高和认知能力相关的基因。

卡尔米说，很多基因都会影响一个人的身高和聪明程度。在以前的研究中，科学家通过仔细研究成千上万个人的基因组，找到了这些特殊的DNA片段。然后，研究人员将堆积如山的数据压缩成“多基因分数”，这是一种衡量不同基因对特定性状影响程度的指标。

他们计算了假想胚胎的两种多基因分数:身高和智商。对于每一对虚构的夫妇，研究小组根据每个特征选择了排名最高的胚胎——他们预测，从理论上讲，排名最高的胚胎应该会生出最高、最聪明的孩子。

但是“最佳”和“最差”胚胎之间的差别被证明是相对较小的。

“结论是，这些胚胎彼此之间并没有那么大的不同，”哥伦比亚大学生育中心(Columbia University fertility Center)的生育专家、预防遗传疾病项目主任辛纳姆卡里pcin博士(Sinem Karipcin)说，他没有参与这项研究。Karipcin说，考虑到每组10个胚胎都来自相同的想象中的父母，基因多样性的缺乏也就不足为奇了。两组DNA只能以多种方式结合，同样的限制也适用于试图选择设计胚胎的真正父母。

此外，身高和智商的多基因分数对预测一个人的实际身高和智力可能不是很有用，卡米说。以28个家庭为例，作者将他们的计算机模型应用于真正的父母和他们的成年子女。根据每个家庭的遗传数据，研究小组预测哪个孩子应该最高，然后根据每个兄弟姐妹的实际身高检查他们的工作。

“我们发现(排名最高的)孩子确实比平均水平高……但我们也看到了很多不确定性。在一些家庭中，排行最高的孩子比兄弟姐妹的平均身高高4英寸(10厘米)。在另一些测试中，排名最高的孩子的身高远远低于平均水平。

甚至在他们的模拟模型中，研究人员发现，设计师设计的婴儿的真实身高可能与预测值相差2至4英寸(5-10厘米)。智商在两个方向上相差近20分。

基因筛选的真正价值

作者指出，除了遗传固有的不确定性外，其他因素也影响了多基因分数对身高和智商的预测准确性。营养和成长等环境条件也会影响儿童的身体和认知发展，而这些是无法通过基因筛选来捕捉的。Karipcin说，多基因评分绝大多数基于欧洲人的DNA，这意味着这个标准对其他祖先的人可能没什么价值。她补充说，在他们的研究中，作者也研究了数量异常多的胚胎。

Karipcin说，一对年轻夫妇可能通过试管受精产生5到8个胚胎，这让临床医生有了更多的选择。但她说，在35岁以后，一位母亲可能只能通过这种方法产生一个或两个可存活的胚胎。除了数量少之外，35岁的胚胎中约有40%可能含有异常数量的染色体。染色体将DNA打包成x形的束，每个细胞通常携带23对这样的结构。根据犹他大学的研究，在大多数情况下，染色体数目异常的人无法存活——那些存活下来的人天生就有发育障碍，比如唐氏综合症或特纳综合症。

Karipcin说，当可能成为母亲的人到了43岁时，约90%的体外受精胚胎可能携带太多或太少的染色体。

到那时，对少数胚胎的身高或智力进行排序可能是徒劳的。Karipcin说，即使这种生理上的限制不存在，她也怀疑许多父母是否会选择用基因测试来定制孩子的外貌和能力。她说，父母们似乎更关心确保他们的孩子健康成长，远离疾病，而不是让他们长得高得令人难以置信。

Karipcin经常使用PGT对胚胎进行筛查，以发现基因突变，如单基因突变或额外的染色体，并能可靠地预测某个胚胎是否会发展成唐氏综合症患儿， 囊性纤维化、肌肉萎缩症或脆性X综合征。这些满怀希望的父母还会接受基因测试，看看他们是否携带有可遗传的疾病，以便遗传给孩子。

“如果父母双方都是携带者，[PGT]是保证他们不会将疾病传染给孩子的唯一方法，”卡米证实。因此，虽然父母还不能定制孩子的身高，但他们可以通过基因筛选来改善孩子未来的健康状况。

最初发表在 生活科学。