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开场白与嘉宾介绍 (0:00:00 - 0:00:53)
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本期嘉宾:Dr. Melissa Lardo ,犹他大学生物医学信息学教授,人类遗传学和表观遗传学世界知名专家,研究行为和环境如何改变基因表达。
本期主题:首次深入探讨人类遗传学、表观遗传学以及行为如何跨代塑造基因表达。
讨论内容将包括:
物理特征(如眼睛颜色)的遗传。
哺乳动物潜水反射 (mammalian dive reflex):一种在冷水中屏气时的生理反应,能显著改变脾脏生理机能,增加红细胞数量和大脑及身体的氧气供应。此反射可在自由潜水之外激活,甚至在家中进行。
人类的择偶偏好与免疫系统的关系:人们倾向于选择免疫系统组成与自己差异最大的伴侣,并通过气味来感知这种差异。
外部特征差异如何预示器官功能、激素水平甚至大脑生理的重要变异。
人类基因编辑的现状和伦理考量。
Dr. Lardo 进行的真实世界实验揭示了基因与行为之间显著的相互作用,她也是一位能将复杂遗传学概念变得易懂和实用的出色教师。
本期对话将改变听众对择偶、父母、祖辈以及如何通过影响基因表达的行为实践来优化生理和健康的看法。
Nature vs. Nurture:基因与环境的相互作用 (0:01:16 - 0:02:39)
主持人提问:人类DNA有多少是可以通过环境和行为(特别是主动选择的行为)来改变的?
Dr. Lardo 回答:
孟德尔遗传学、眼睛颜色与基因表达的快速改变 (0:02:39 - 0:04:10)
孟德尔遗传学与眼睛颜色:
Dr. Lardo 的研究焦点:基因表达中那些因个体主动选择或为生存被迫做出的行为而改变的方面,即“选择” (selection)。
主持人提问:哪些行为能快速或相对快速地改变基因表达?(眼睛颜色通常被认为无法通过行为改变,除了隐形眼镜或一些网上流传的奇异疗法。)
Dr. Lardo 关于眼睛颜色的有趣事实:
主持人提问:绿眼睛是否是最稀有的眼睛颜色?
Dr. Lardo 回答:是的,她认为是。
主持人提问:棕色眼睛是否也起源于一个最初的F1代棕眼人?
Dr. Lardo 回答:是的,她认为棕色是人类原始的眼睛颜色,其他颜色是后续出现的。绿眼睛的形成可能涉及多个基因和历史上不同的个体。
主持人更正关于眼睛颜色不受行为影响的说法:阳光暴晒(特别是紫外线)会导致眼睛颜色变深,无论初始颜色如何。例如,蓝眼睛婴儿出生时眼睛颜色最蓝,随着年龄增长和紫外线暴露,颜色会因色素沉着改变而变深。
赞助商广告时间 (0:04:10 - 0:07:06)
Juve Red Light Therapy Devices:医疗级红光治疗设备。红光和近红外光对改善细胞和器官健康有积极作用(加速肌肉恢复、改善皮肤健康和伤口愈合、改善痤疮、减轻疼痛和炎症、改善线粒体功能、改善视力)。Juve设备使用临床验证的特定波长组合。主持人每周使用3-4次全身面板,并随身携带手持设备。听众可通过 juve.com/huberman 享受高达400美元折扣。
Eight Sleep:智能床垫套,具有冷却、加热和睡眠追踪功能。良好的睡眠温度对入睡和保持深度睡眠至关重要(体温需下降1-3度,醒来前需上升1-3度)。Eight Sleep能根据个体需求自动调节床温。主持人已使用4年多,显著改善睡眠质量。最新型号Pod 5新增Autopilot功能(AI引擎学习睡眠模式调节温度、打鼾时抬高头部等)和集成扬声器(可播放助眠音频,包括主持人参与录制的NSDR脚本)。NSDR(非睡眠深度休息)能通过音频引导深度放松和简单呼吸练习,恢复身心活力,抵消轻微睡眠剥夺的负面影响,并帮助夜醒后更快入睡。听众可通过 eightsleep.com/huberman 享受高达350美元折扣。
基因表达改变的速度与表观遗传 (0:07:06 - 0:09:42)
择偶偏好、免疫系统与“杂交优势” (0:09:42 - 0:13:52)
主持人提问:关于“杂交优势”(hybrid vigor)的概念。他听说小鼠会选择与自身主要组织相容性复合体 (MHC,反映免疫基因多样性) 差异最大的小鼠交配,以产生免疫基因更广泛的后代,从而抵抗更多病原体。这在小鼠中是否仍然成立?人类是否也如此?
Dr. Lardo 回答:
类似研究在人类中也进行过,人类同样倾向于与MHC有差异的个体。
“汗味T恤实验”:让异性恋者闻异性汗湿的T恤,结果显示人们更偏爱那些与自身免疫系统差异较大的人的气味。
这表明气味(非信息素效应)在择偶中扮演了重要角色。
主持人:这太神奇了,气味偏好竟然是后代免疫系统基因表达的间接反映。
Dr. Lardo:
主持人:这很有趣。他回忆起自己成长年代,跨种族情侣在电视上很少见,现在已大不相同,反映了社会变化和基因背景日益多样化的人际交往。
近亲繁殖的危害:
人类进化仍在继续与古代基因交流 (0:13:52 - 0:18:12)
主持人提问:鉴于人们旅行更远、与不同背景的人通婚,人类是否仍在进化?
Dr. Lardo 回答:
绝对是的。只要存在影响繁殖能力的因素,进化就会继续。
新基因变异的引入是人类历史上一些最重要适应的来源。
藏族高原适应的例子:被认为源于早期人类与丹尼索瓦人 (Denisovans,一种古人类) 的基因交流,人类从丹尼索瓦人那里“借用”了有利的高原适应基因。
随着全球化,不同人类群体基因的混合可能产生新的有趣表型,帮助我们适应不断变化的地球环境。
主持人提问:高原适应基因进入人类群体有多久了?
Dr. Lardo 回答:不记得确切时间,但超过一万年。这个基因在藏族祖先迁徙到极高海拔地区后才变得有利,并因此在人群中频率增加。
主持人提问:这意味着智人曾与其他非智人物种(如丹尼索瓦人、尼安德特人)交配,并将他们的基因融入智人基因库?
Dr. Lardo 回答:完全正确。这种情况也发生在与尼安德特人的基因交流中。亚洲地区的现代人基因组中,来自丹尼索瓦人的古人类基因成分相对较高。
主持人:强调这并非为了猎奇,而是提醒大家人类进化谱系中曾存在与其他灵长类物种的基因交流。
Dr. Lardo:Svante Pääbo(古DNA研究先驱)的研究甚至发现了一个第一代混血个体(可能是人类与尼安德特人的后代),这表明这种跨物种交配可能比想象中更频繁。
对“线性进化图”的修正:
主持人提到经典的从四足行走到直立行人的进化示意图(并开玩笑说现代人低头看手机的样子又有点像弓背的早期灵长类)。
Dr. Lardo 对这种线性进化图持保留意见,认为它暗示了进化有一个终极目标,且我们是顶峰。
“适者生存”的误解:进化并非“最强者”生存,而是“最适应者”生存,强调的是与环境的契合度,而非绝对的“强”。进化并非驱动物种(包括人类)走向某个最优状态。
基因突变与性状进化 (0:18:12 - 0:20:27)
现实生活中的“X战警”:巴瑶族潜水员研究 (0:20:27 - 0:24:34)
主持人:将Dr. Lardo的研究比作现实版的“X战警”(拥有因突变而获得超常能力的人)。
Dr. Lardo 介绍巴瑶族 (Bajau):
她也喜欢X战警(但开玩笑说和进化生物学家一起看科幻片会毁了电影)。
巴瑶族是生活在印度尼西亚等地的“海洋游牧民族”(sea nomads),传统上终生在海上生活,居住在船屋上,一切所需均取自海洋。
通过大量屏气潜水捕鱼,潜水能力惊人,能屏气数分钟,潜至极深水域。
他们佩戴的黑珊瑚饰品只生长在约100英尺深处,是他们潜水深度的证明(饰品用于辟邪)。
最长屏气记录(传闻):一位巴瑶族潜水员的父亲告诉她,记录是13分钟(Dr. Lardo强调未亲眼证实)。这已接近世界纪录水平,且巴瑶族潜水是动态的(水下行走、用鱼叉捕鱼),比泳池中静止屏气难度大得多。
孩子们从小学习潜水,甚至在学会走路前就学会游泳。因长期在水中,脚底不像陆地生活的人那样有厚茧。
研究的缘起:
自然选择的机制:如果潜水能力差,很容易死亡,无法留下后代。潜水能力强(可能源于有利的基因变异)则能生存并繁衍,将有利基因传给后代。
竞技自由潜水员的风险:水下昏厥很常见,需要有人救援。但海洋游牧民族在无人看护的大海中潜水,一旦出事就意味着从基因库中被移除。
潜水安全警告与巴瑶族的文化传承 (0:24:34 - 0:26:50)
潜水能力与择偶及资源获取 (0:26:50 - 0:29:14)
哺乳动物潜水反射与脾脏的功能 (0:29:14 - 0:34:38)
研究的切入点:哺乳动物潜水反射 (mammalian dive reflex):当脸部浸入冷水并屏气时,身体会产生类似潜水的反应。
主持人:这非常令人印象深刻。相比之下,运动员通过桑拿(轻微脱水)等方式诱导红细胞增生,氧气供应增加幅度通常只有1-2%。
脾脏收缩的激活条件:通常在实验室中用10°C (50°F) 的冷水进行面部浸泡。持续时间取决于屏气时间。
脾脏的“氧气回收”:屏气结束后,脾脏会重新充满红细胞,额外的氧气增益消失。所以这主要是在屏气期间提供帮助。
脾脏的其他功能:参与对某些细菌的免疫反应,主要功能是免疫相关的。
脾脏的神经支配:脾脏有密集的神经支配,这让主持人思考是否存在一定程度的有意识控制脾脏的可能性。Dr. Lardo表示,据她所知,巴瑶族人是无意识地发生这种反射,并未谈论或感觉到脾脏的活动。
脾脏收缩的机制:脾脏被平滑肌包裹,平滑肌收缩导致脾脏收缩。
运动时的脾脏收缩:运动时脾脏也会收缩,但程度较轻。马和灰狗的脾脏巨大,海豹(深潜哺乳动物)也是如此。
面部冷刺激与迷走神经:面部浸入冷水刺激迷走神经,部分触发潜水反射。单纯屏气也可能部分触发。
潜水反射的进化起源:这种反射在所有哺乳动物中都存在(程度不同),甚至小鼠也有(实验中可训练小鼠潜水并测量其潜水反射)。推测起源于某个非常古老的原始哺乳动物祖先的潜水行为。
赞助商广告时间 (0:34:38 - 0:38:38)
AG1:一种维生素、矿物质、益生菌饮料。主持人已服用超过13年,新推出的升级版配方基于益生菌对肠道微生物组影响的新研究,包含新的生物可利用营养素和增强型益生菌。AG1能全面改善健康。听众可通过 drinkag1.com/huberman 获取包含5份旅行装和一瓶维生素D3K2的欢迎礼包。
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婴儿的潜水能力与巴瑶族的“考验” (0:38:38 - 0:39:39)
巴瑶族潜水员的脾脏研究发现 (0:39:39 - 0:41:03)
研究发现:巴瑶族人脾脏比生活在附近但不潜水的农耕民族更大(平均大50%左右)。
遗传因素的证据:这种差异在巴瑶族潜水员和非潜水员中都存在,表明很可能是遗传因素,而非潜水训练导致脾脏增大。
训练是否能增大脾脏? 这个问题尚无定论。Dr. Lardo的研究未发现,但有其他研究显示对普通人进行屏气潜水训练后脾脏会增大。可能是她研究的人群有某种遗传因素覆盖了训练效应。
脾脏大小与甲状腺激素的关系 (0:41:03 - 0:43:12)
巴瑶族中发现的一个正在进化的基因变异与高于平均水平的甲状腺激素水平相关。
携带相同基因变异的欧洲人也表现出较高的甲状腺激素水平和较大的脾脏。
推测机制:较高的甲状腺激素水平可能导致产生更多的红细胞。这可能使脾脏被“撑大”(小鼠实验中,脾脏变大但密度降低),或通过其他机制。
总之,该基因变异似乎导致脾脏增大、血红蛋白、血细胞比容和红细胞计数增加。
主持人:大脾脏的潜在优势:1. 运动表现增强(陆地上屏气+冷水敷脸是否能提供短暂爆发力?)。2. 免疫系统更强大。
脾脏收缩与红细胞释放的持久性:脾脏会最终重新吸收红细胞,所以这种氧气增益可能是短暂的,适合短时爆发。
不依赖促红细胞生成素 (EPO) 的红细胞增加机制:巴瑶族的研究(及对应的小鼠模型)显示,他们红细胞数量增加,但EPO水平没有变化。这提示了一种不依赖EPO而增加红细胞的机制,可能对运动表现有益。(EPO是自行车运动员曾滥用的兴奋剂)。
潜水行为与免疫系统及长寿的关联性思考 (0:43:12 - 0:45:33)
主持人:如果能通过某种行为(如激活潜水反射)增强免疫系统,他非常愿意尝试。询问是否有研究探讨潜水反射对免疫功能的影响。
Dr. Lardo 回答:尚未见到相关研究,但这将是非常有趣的方向。她观察到巴瑶族中有很多老年人仍在潜水,他们表现出的健康和强壮让她思考是否与潜水活动本身有关。
主持人举例:一位94岁的家庭朋友每周游泳四次,每次一英里,非常健康。
Dr. Lardo:游泳是非常低冲击性且自然的运动方式,尤其适合老年人保持健康。
沿海居民与潜水基因 (0:45:33 - 0:46:30)
韩国海女 (Haenyeo) 研究 (0:46:30 - 0:51:18)
研究对象:韩国济州岛的海女,全是女性潜水员,平均年龄约70岁,被认为是年长者强健的典范。这个全女性潜水传统可能已存在数千年。
海女的独特之处:
潜水深度:数据不多。最近追踪显示,海女潜水深度通常不超过10米(30英尺),但她们年事已高(研究中有81岁潜水员)。30英尺的压力已相当可观。巴瑶族有记录潜至200英尺以上。
怀孕期间潜水的进化压力:在怀孕期间进行有风险的潜水活动,若无保护性的基因变异,可能导致两代人(母亲和胎儿)同时被淘汰。因此,作用于怀孕期的选择压力可能导致非常快速的进化。
文化与生理问题:
为何是女性潜水? 不完全清楚。Dr. Lardo的个人理论是,在许多寒冷水域(韩国、巴塔哥尼亚、塔斯马尼亚原住民),都是女性潜水。可能女性生理上更适合在冷水中潜水。主持人开玩笑说可能是男性怕冷。
海女的社会地位:现在备受尊重,被联合国教科文组织认定为非物质文化遗产。但过去并非总是如此,有海女回忆年轻时因肤色较深(日晒)、声音较大(潜水常导致耳膜破裂影响听力)而感到自卑和被边缘化。
她们采集什么? 海胆、鲍鱼、海藻、章鱼(用鱼叉捕捉)。她们以可持续的方式捕捞,确保海洋资源不被过度开发(如海胆捕捞季很短)。
主持人:感叹人类为获取蛋白质和脂肪(美味形式)愿意付出巨大努力,甚至冒生命危险。
饮食对人类进化的驱动作用 (0:51:18 - 0:52:33)
韩国海女的心血管系统适应性 (0:52:33 - 0:55:51)
流产与自然选择 (0:55:51 - 0:57:10)
内部器官的基因适应与外部表型的关联 (0:57:10 - 1:01:28)
主持人提问:内部器官的基因适应(如脾脏、心血管)是否会与身体表面可见的特征相关联?(例如,某些皮肤色素沉着可能与内部器官突变相关;实验室小鼠突变体常有外部标记如卷尾、并趾等)。反之,特殊能力(如潜水)人群的外貌是否有可识别的独特之处?
Dr. Lardo 回答:
主持人:思考择偶中的无意识选择。喜欢某种体味实际是在选择免疫系统差异大的伴侣。那么,对内部器官有利的基因变异,是否也可能通过某种我们未察觉的外部特征(如手型)影响吸引力?
Dr. Lardo 回答:这完全可能。例如,她们研究的海女,最初并未关注怀孕问题,直到分析出血压相关的基因结果,并与母婴健康专家交流后才将两者联系起来。许多谜题有待未来解答。
赞助商广告时间 (1:01:28 - 1:03:11)
水下视觉与瞳孔调节 (1:03:11 - 1:05:47)
主持人提问:作为视觉科学家,他对水下视觉感兴趣。这些潜水人群是否使用护目镜?
Dr. Lardo 回答:
现在使用。但过去(护目镜发明前)不使用。
最初激发她研究兴趣的是一项关于莫肯儿童的研究。一位研究员在泰国度假时发现这些孩子有出色的水下视力,实验证明其水下视力优于欧洲儿童。
但该研究员回到欧洲后,通过训练也使欧洲儿童达到了与莫肯儿童相当的水下视力水平。这导致一些人认为莫肯儿童的优异视力只是训练结果,而非进化或遗传。
Dr. Lardo 认为这是一种逻辑谬误,能被训练不代表没有天生优势。她认为莫肯儿童的视觉差异及原因仍有待研究。
主持人解释水下视觉的光学原理:眼睛表面是圆的,用于将光线折射汇聚到一点。水下,水填充了眼睛周围,因水和眼球表面密度相似,光线折射减少,导致视物模糊。护目镜通过在眼睛和水之间形成空气层并提供平面,来恢复正常视觉。
水下视觉适应的可能机制:一是眼睛角膜变得更平(不太可能),二是瞳孔收缩能力增强。欧洲儿童通过训练也能做到,表明后者是主要机制。
主持人:将天生优势与后天训练结合,才能产生“X战警”般的超常表现。
人类超常运动表现的遗传与环境因素 (1:05:47 - 1:08:43)
认知与数学能力的遗传与环境因素 (1:08:43 - 1:12:32)
病理化、基因决定论与环境影响 (1:12:32 - 1:16:36)
主持人:当今社会倾向于将一切“病理化”。但如Dr. Lardo所说,一些看似“障碍”的特质,在特定情境下可能是优势。
基因对创造力等复杂性状的影响难以研究:
主持人:关于智力的分类(IQ vs. EQ)以及纪录片《Spellbound》(关于拼字比赛)的启示。不同背景的孩子通过训练都能在拼字上取得优异成绩,说明训练效果显著。但专注于一件事也意味着放弃了其他可能性(神经可塑性的代价)。
主持人提问:在不为生存而捕猎的前提下,如何看待基因偏向与个人发展重点?
Dr. Lardo 回答:
有些公司提供基因测试来判断个体适合何种运动。
警惕基因决定论:基因并非决定一切,环境因素等同样重要。
信念对生理的影响:被告知自己基因上更擅长某事,可能会真实地影响在该事上的表现。一项研究中,研究人员谎称根据基因分了组,告诉一组人他们训练后会进步更快,结果这组人确实进步更大,甚至在生理分子水平上都有可测量的变化,尽管两组基因上并无差异。
因此,根据基因告诉孩子他们应该或不应该做什么,可能是危险的,但也可能是一种激励。
主持人:心态效应非常重要。Alia Crum的研究显示,告诉人们压力有益,他们在压力下健康状况改善;告诉人们压力有害,则健康状况恶化。
家庭遗传信息的局限性:人们通常通过观察家人来判断自己的遗传倾向,而非基因测试。但父母不擅长运动不代表子女没有运动天赋,智力遗传的证据也很薄弱。
节奏感和舞蹈能力:Dr. Lardo笑称自己未从父母那里遗传到节奏感。
基因编辑伦理 (1:16:36 - 1:23:12)
主持人:几年前中国贺建奎事件,使用CRISPR技术对婴儿基因进行编辑(据称是为预防HIV感染,但也有关于与记忆相关基因的猜测),引发巨大伦理争议,国际科学界普遍谴责,贺建奎后被判刑。此事一度沉寂。
主持人提问:Dr. Lardo如何看待使用CRISPR技术保护儿童免受特定疾病(如亨廷顿舞蹈症)的伦理问题?这在未来十年很可能成为重要议题。
Dr. Lardo 回答:
这是个好问题,目前没有完美答案。
技术局限性:CRISPR目前仍是“粗糙”工具,精确性不足以安全地用于婴儿基因编辑,存在“脱靶效应”(编辑了非预期位点)的风险。技术在快速进步,但尚未成熟到可以广泛应用于此。
伦理界限:增强 vs. 矫正:界限模糊。什么是“缺陷”?有些所谓的缺陷在他人看来可能只是人类多样性的一部分。谁来定义缺陷、正常、增强?
决策权归属:一旦技术成熟,由谁来做这些决定?
美好愿景与潜在风险:通过技术预防疾病是梦想,但也可能是“滑坡谬误”的开端。
主持人:关于胚胎深度测序(如IVF中的应用)。Orchid等公司提供服务,检测与疾病(如癌症易感性BRCA突变)或某些表型(如自闭症谱系)相关的基因,价格不菲,可能导致富裕人群与普通人在基因筛选上的不平等。但技术成本通常会随时间下降(如全基因组测序从极昂贵到如今百美元甚至免费)。
主持人提问:在多大程度上应该对基因组进行“控制”?
Dr. Lardo 回答(强调自己只有狗,没有人类孩子):
狗的遗传学与人类对物种的低估 (1:23:12 - 1:25:28)
基因混合 (Admixture) 与人类物种的定义 (1:25:28 - 1:27:24)
总结与致谢 (1:27:24 - 1:29:34)
主持人:本期讨论极具启发性,是播客首次深入探讨人类遗传学。Dr. Lardo研究的特殊人群不仅本身有趣,更揭示了文化、选择、行为、遗传学之间的相互作用以及人类潜能,并对理解人类疾病(如缺氧相关工作)具有重要意义。这些研究也让我们反思自身行为如何影响基因。
主持人对Dr. Lardo的工作表示感谢和钦佩,并开玩笑说若有机会休学术假,希望能去研究这些人群并尝试自由潜水。
Dr. Lardo感谢邀请,并表示随时欢迎主持人到她的研究现场。
播客推广与结尾 (1:29:34 - 1:31:06)
主持人感谢Dr. Lardo的参与,并在节目笔记中提供其工作链接。
呼吁听众订阅YouTube频道、在Spotify和Apple播客关注并给予五星评价和评论。
感谢赞助商。
欢迎听众在YouTube评论区提问。
新书预告:《Protocols: An Operating Manual for the Human Body》,集主持人30多年研究经验,涵盖睡眠、运动、压力控制、专注力、动力等方案及科学依据,已开始预售,链接 protocolsbook.com。
社交媒体:Huberman Lab 在各大平台(Instagram, X, Threads, Facebook, LinkedIn)分享与播客内容互补的科学信息。
神经科学通讯 (Neural Network Newsletter):免费月度通讯,含播客摘要和实用方案(PDF格式,如优化睡眠/多巴胺、冷暴露、基础健身方案等),可在 hubermanlab.com 订阅。
再次感谢Dr. Lardo的参与
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D:2025.06.02
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