你一定在科学文章中见过"这个性状的遗传力是 0.8"这样的说法。很多人会直接理解为:这个性状 80% 是基因决定的,20% 是环境决定的。这是最常见、最根深蒂固的科普误解。
遗传力的定义:群体差异的原因,不是性状本身的来源
遗传力(heritability)衡量的不是"性状本身有多少是基因做的",而是"在这个群体里,个体之间这个性状的差异有多少是因为基因差异"。公式是:
h² = 表型方差中的加性遗传方差 / 总表型方差
三个关键概念:方差(variance)= 群体中个体差异的量化;加性遗传方差 = 不同基因对差异的贡献;群体 = 遗传力只对特定群体、特定环境有意义。
两个岛屿的经典思想实验
想象两座岛屿:
- 蓝岛:大家都只喝茶不喝咖啡,但有高个子基因和矮个子基因之分。身高差异完全来自基因,所以遗传力 h² = 1.0。但这不代表"喝茶对身高没影响"——如果所有人都喝咖啡,大家都会矮一英尺!只是此时没人喝咖啡,所以咖啡这个环境因素对"差异"没贡献。
- 红岛:所有人都是矮基因,但有的人喝茶有的人喝咖啡。身高差异完全来自饮品选择,所以遗传力 h² = 0。但这不代表"基因对身高没影响"——如果所有人都是高基因,大家都会高一英尺!
人类的例子:两个手臂
人类有几个手臂?两个。这显然是 100% 由基因决定的性状吧?但它的遗传力 接近 0!为什么?因为几乎所有人都有两个手臂,没有"遗传差异"对"性状差异"有贡献(极少数天生异常是环境或极罕见突变导致的)。遗传力衡量的是"差异的来源",不是"性状的来源"。
遗传力不是常数
改变环境,遗传力会随之改变。比如:如果一个人群中所有人营养充足,身高差异更多来自基因,遗传力就高;如果一个人群中有人严重营养不良有人营养充足,身高差异更多来自环境,遗传力就低。
下次再看到"XX 的遗传力是 0.7",别再直接理解为"70% 是基因"了。正确的读法是:在当时当地那个群体中,个体差异的 70% 可以用基因差异来解释。仅此而已。