魔法是可以遺傳的嗎？隱性基因嗎？巫師的後代會性狀分離嗎？

一種特徵是否可以遺傳，有時候不是一目了然的。舉例說，肥胖可以遺傳嗎？確實常有這樣的情況：如果夫妻倆都很胖，他們孩子往往也是小胖墩。但是我們並不能由此判定肥胖是遺傳決定的，因為還有另一種可能：這家媽媽的廚藝實在太好了。環境因素（例如飲食中的脂肪含量）也能讓肥胖這樣的「生物性狀」出現家族聚集性。可見，某種特徵是否可以遺傳，要具體問題具體分析。

下面我們來討論一個非常複雜，同時又很少被研究的領域：哈利·波特系列小說中所描述的「魔法能力」是否具有遺傳性？

對魔法的觀察

關於「哈利·波特」，我們都知道，具有魔法能力的人被稱作巫師，沒有魔法能力的稱作「麻瓜」（在最新上映的《神奇動物在哪裡》中，美國人稱之為「麻雞/No-maj」）。巫師在人口中所佔比例很小，同時呈現家族聚集式分布，也就是說，巫師常常產生於所有成員都是巫師的家庭。從這一點來看，魔法能力似乎是可以遺傳的。

但是實際情況並不如此簡單。例如我們可以發現以下這些特例：

赫敏是一位魔法能力十分強大的巫師，但她的父母卻都是「麻瓜」。而且，根據一項家族病史調查的描述（JK. 羅琳, 1997），赫敏的祖先中也沒有出過巫師的記錄。

費爾奇在霍格沃茨擔任看門人工作。他出身於巫師家族，但他本人卻沒有表現出任何魔法能力。（我們注意到，巫師界常常使用一個歧視性的稱謂來稱呼這類群體：「啞炮」。在本文中我們將不可避免地使用到這個詞語，這並不表示本文作者對這一群體持有歧視性立場。）

顏值不夠貓來湊的費爾奇先生。

以上兩個特例足以說明魔法能力的遺傳問題值得深入探討。然而奇怪的是，在互聯網上，我們無法檢索到巫師界對於這個問題的研究報道。也許巫師學者對於麻瓜的學術期刊並沒有投稿的興趣。所以，我們只能了解一下麻瓜界的學者們對此問題進行的不懈探索。

隱性遺傳論

最早關注這一問題的學者是澳大利亞皇家兒童醫院的克雷格教授。他是一位麻瓜。他認為，魔法能力是由隱性基因控制和遺傳的（JM. Craig et al, 2005）。

根據孟德爾遺傳規律，一種遺傳性狀由一對「等位基因」來控制。等位基因有顯性和隱性之分。在魔法基因問題上，克雷格認為「巫師」等位基因（記作W）是隱性的；「麻瓜」等位基因（記作M）是顯性的。當一個人具有兩個麻瓜基因（MM）或者一個麻瓜基因一個巫師基因（MW）的情況下，他/她將不會有魔法能力；只有當他/她具有兩個巫師基因（WW）的情況下，才會成為巫師。

一張圖勾起你中學生物課的回憶。

這個觀點可以解釋赫敏的魔法能力。赫敏的父母都是隱性基因的攜帶者，基因型為MW；赫敏遺傳了父母雙方的隱性基因，基因型為WW，因此她成為巫師，而她的父母則是麻瓜。至於費爾奇的案例，克雷格教授用基因突變或父母身份存疑來解釋。

由於這篇論文對此問題進行了開創性的研究，他被發表在麻瓜界最頂級的學術刊物之一：《自然》（Nature）上面。

小莉莉和小斯內普：麻瓜家族中的女巫，和魔法-麻瓜聯姻家庭的男巫。他們的友誼背後籠罩著來自科學的疑雲……

然而這篇論文發表之後，隨即受到了巫師界和麻瓜界的質疑和批評。

質疑的聲音

事實上，魔法基因是隱性等位基因的觀點與一些明顯的事實不符。例如根據《哈利·波特》中的記述，巫師與麻瓜的後代幾乎百分之百都是巫師。這種遺傳比例只有當巫師基因是顯性時才有可能出現。然而如果巫師基因是顯性，那意味著麻瓜父母（隱性純合子）永遠不可能生下巫師後代，這又無法解釋赫敏的案例。

《自然》雜誌發表了一份批評意見（A. Dodd et al, 2005）。來自劍橋大學植物學系的多德博士認為，顯性/隱性基因理論不足以解釋魔法的一些現象。例如下述案例：

納威是哈利·波特的同學之一。他具有魔法能力，不屬於「啞炮」；但他的魔法能力非常弱，明顯落後於同齡巫師。克雷格用「不完全顯性」來解釋納威的情況。多德指出這裡存在誤解，「不完全顯性」並不能讓一個「有或無」的特徵產生程度上的差別。

按照多德的觀點，納威的弱魔法能力更有可能是「基因表達可變性」造成的。但他緊接著又指出，無論「不完全顯性」還是「基因表達可變性」，都是針對顯性基因而言，這與「巫師基因是隱性」這個假設是矛盾的。因此多德認為，基於當前獲得的研究證據，判斷魔法具有遺傳性還為時尚早。

在這裡，多德雖然提到了「基因表達可變性」這一重要觀點，已經初步涉及到表觀遺傳學，但卻未能在這一點上深入展開。他的批評是有一定局限性的。當然，這也與當時（2005年）哈利·波特系列並未完結、麻瓜界掌握的觀測證據不足有關。

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真正在這個問題上具有里程碑意義的研究發表於哈利·波特系列的第七部（《哈利·波特與死亡聖器》）出版之後。牛津大學（劍橋大學的老對頭）的拉瑪戈帕蘭博士等人結合最新公布的觀測事實，進行了表觀遺傳學層面的綜述性分析（SV. Ramagopalan et al, 2007）。

表觀遺傳學

首先我們來了解一下什麼是「表觀遺傳學」。

經典遺傳學通常認為一種遺傳性狀是由DNA序列決定的。序列的變化，即「ATCG」四種鹼基的排列，令生物體表現出不同的遺傳特徵。但表觀遺傳學認為，即使DNA序列完全一樣的情況下，生物體也有可能表現出不同的遺傳特徵。

產生這種現象的原因很多，例如DNA上發生了一些化學變化（甲基化、組蛋白乙醯化等），改變了基因的正常表達；或者DNA受到了一些影響基因表達的「元件」的作用（比如「增強子」元件可以強化基因表達、「弱化子」元件則相反）。這些化學變化和「元件」讓一些生物性狀的遺傳過程變得複雜，出現了用孟德爾遺傳規律和經典遺傳學不能解釋的現象。

拉瑪戈帕蘭博士等人基於上述原理認為：魔法的遺傳需要從表觀遺傳學的層面上進行研究。他們發表的綜述性報告在分析了多個方面的事實之後，得出了不同於先前研究的結論。

魔法的來源

拉瑪戈帕蘭博士等人的研究結論主要包括如下幾個方面：

魔法的家族史研究和雙胞胎研究成果表明，魔法能力的一些特徵是以基因為基礎的。事實上，哈利·波特本人就是一個有力的證據：哈利作為巫師的後代，從小在麻瓜環境中長大，但仍然保有魔法能力。這種「收養研究」能夠明確排除環境因素的影響，證明魔法具有遺傳性且不會被環境因素所消除。雙胞胎研究也能得到同樣結論，但缺陷在於樣本數量太少（只有兩對：韋斯萊兄弟和帕蒂爾姐妹）。

魔法能力並非只是「有或無」的特徵，而是一種「數量性狀」，也就是說它有強弱之分。「數量性狀」一般由多個基因控制，且在一定程度上受到環境因素的影響。身高即是一個典型的例子，它受多個基因影響，同時鍛煉和營養也會產生作用。魔法能力也是如此。這裡所說的環境因素也包括一些特殊的經歷，例如是否具有「目睹死亡的經歷」就可以影響巫師對於一種動物（「夜騏」）的視覺敏感性。

這篇論文最重要的觀點在於提出了「魔法增強子」這一概念。這一概念意味著：巫師和麻瓜相比，在基因序列上並沒有特別大的區別。但巫師體內的「魔法增強子」卻能夠讓一些基因出現「魔法性」的表達。例如，巫師與麻瓜都有 FOXP2 （與人類的語言能力密切相關的基因）和 MC1R （調節頭髮中的色素的基因）等基因。在麻瓜身上，這些基因只能發揮一般的作用；但在巫師身上，「魔法增強子」改變了這些基因的表達狀態。改變後的 FOXP2 讓巫師具有了與爬行動物對話的能力（通稱為「蛇佬腔」）；而改變後的 MC1R 則讓巫師可以隨意變換頭髮的顏色（通稱為「易容術」）。這樣一來，巫師並不需要大量額外的基因來實現魔法能力，而是通過調節基因表達來實現。這恰是「表觀遺傳學」的精要所在。

拉瑪戈帕蘭這篇論文旁徵博引、嚴謹規範，語言風格具有濃濃的學術氣息。在文章結尾，他還附上了一份致謝：「感謝三位未成年小女巫針對哈利·波特小說中的一些技術性問題為我們提供的專業性建議……」

老鄉們，好消息！

——讀好《哈利波特》

可以發Nature！

好吧，這可能是整件事情中最不科學的部分了……

克雷格的論文，通過哈利·波特中的概念普及了遺傳學知識；多德的評論指出了前者在理論上的缺陷；拉瑪戈帕蘭的論文在這個問題上走得就更遠了，其中包含的表觀遺傳學觀點正代表了當前研究的一個重要方向。這些論文不但能在大眾中科普知識，拿給同行看更是進行學術交流的好機會。

最重要的是，他們都發了Nature或BMJ（《英國醫學期刊》）。

那麼，親愛的讀者，你們看完《神奇動物在哪裡》之後，又寫了什麼paper呢？

——好好想想吧！