知乎日報：為什麼會有同性戀？先來看看果蠅
動物弄錯對方性別，進而導致“同性戀”，這是普遍存在的現象。其他知友已經給出了很多這樣的例子。我的回答將關注於動物“同性戀”背後的原因，以及對於我們人類有怎樣的啓示。
我最早對這個問題產生興趣，是源於我在哥倫比亞大學工作期間聽的一場學術報告。主講人叫 Richard Axel，哥大神經生物學系的諾獎得主。我本以為他會講講令他榮獲諾獎的工作，也就是對於嗅覺分子機制的發現。但沒想到，這位老先生卻講起了他們實驗室當時的最新研究成果，也就是嗅覺與性取向之間的關係。
所有動物的嗅覺都依賴於嗅覺細胞表面一種稱為 GPCR 的蛋白質，就是這一發現給 Axel 教授帶來了 2004 年的諾貝爾生理及醫學獎。他在接下來的研究中進一步發現，對於果蠅來説，嗅覺 GPCR 的改變就會導致性取向的改變。與大多數昆蟲一樣，果蠅也是靠嗅覺來辨識其他個體散發的外激素，從而判斷對方性別的。Axel 的研究組發現，有些果蠅用於識別外激素的嗅覺 GPCR 的基因發生了突變，導致生產的嗅覺 GPCR 蛋白不工作了，於是就在性別識別上發生了困難。這樣的突變雄性個體就會追着雄性跑，不再對雌性果蠅產生興趣。Axel 在嗅覺 GPCR 上的深入研究表明，至少對於果蠅來説，“同性戀”是有基因基礎的。
事實上，果蠅作為一種生物學實驗中的經典模型動物，其性取向已經得到了深入的研究。近年來的新發現表明，嗅覺 GPCR 的基因變異只是誘發果蠅性取向改變的因素之一。我們都知道，嗅覺也是一種感官，其信號依賴於神經的傳導，並最終會被腦所處理。在 Axel 之後，有其他科學家研究發現，在神經連接處，也就是突觸位置的某些關鍵蛋白質的基因發生突變之後，會導致神經系統的信號被不正常地放大，這同樣會導致果蠅性取向的改變。他們又嘗試了一些已知可以同樣放大神經信號的化學藥物，結果在用藥幾個小時之內，果蠅的性取向就發生了改變。而另外一些研究表明，某些基因的開關控制着果蠅腦的發育，令其成長為雄性腦或雌性腦。如果這些基因發生了改變，使得雄性果蠅身體裏裝了一個雌性腦，或者反過來，那麼這種果蠅的性取向也將與腦一致，而與身體的性徵相反。
總而言之，從這個世紀初以來，隨着科學家們對於生命的認識逐漸深入到細胞與分子層次，越來越多的證據表明，“同性戀”不太像是一種後天原因所導致的“病變”，而更像是基因差異所導致的先天性狀。
人，不過是一種動物，同理亦然。有研究發現，人對於異性身上分泌的氣味分子也會有所反應，只不過很多時候我們以為這是種種浪漫的因素所致，而我們的顯意識無法體察到這是氣味導致的結果。有一項研究表明，對於男性身上分泌物的氣味，同性戀男性與非同性戀女性的腦活動反應是相同的，而非同性戀男性則沒有這樣的反應。這很可能是嗅覺系統中的差異所導致的。
另外，人腦也與果蠅的腦相同，存在雄性腦和雌性腦的差別。不過，人腦顯然要複雜得多，所以評價其性別也要相應困難得多。比如説，某一個人可能在“戰或逃”這件事上是很男性化的，卻在心靈手巧方面是很女性化的。在這方面 BBC 拍過一個系列《Secrets of Sexes》，其中有一集是講腦性別的，介紹得很全面。簡而言之，人腦的性別特徵是具有多面性的。而如果一個人的腦在多個方面都嚴重偏向於異性的特徵，那麼這個人就會有自身性別認同方面的困難，也很可能有性取向上的變化。所以説，西方人常説的 LGBT，也就是女同、男同、雙性、變性這些人羣，他們所面臨的問題很可能來自於腦的差異，就像有人聰明有人笨一樣，不應該用有色眼鏡來看待。
當然，也有些科學家始終對於人類同性戀的基因決定論持否定態度。曾經有一個這樣的研究組就做了一項工作，找了約 800 位同性戀兄弟，其中還有一些是孿生兄弟，對所有這些人進行全基因組測序，尋找他們是否有基因上的共同特徵。在世紀之初，全世界科學家聯手耗費多年時間才測了一個人類樣本的全基因組。而今，一個實驗室不到一週時間就能測出一個人的全基因組，這才讓科學家有可能在基因組層面進行比較分析，找出同性戀基因。當然，這個研究組的最初目的是希望找不到這樣的同性戀基因。為此，他們尋找樣本時特別注意了差異性，也就是説，這 800 人除了都是男同性戀之外，不具備任何其他相同的特性。
然而事與願違，這個研究組最終找到了 5 處 DNA 差異，存在於全部 800 位男同性戀的基因組內，卻不存在於非同性戀的基因組中。雖然類似的工作還需要重複，並進一步擴大樣本量，但至少來説，同性戀的基因決定論又多了一項證據。值得一提的是，這五處差異中，有一些位於 X 染色體上，但沒有一個位於 Y 染色體上。我們知道，Y 才是男性特有的染色體。這一結果實際上也就解釋了，為什麼男同性戀可以通過母親遺傳的現象。
不過，科學的認識道路總是曲折的。就在基因決定論的證據越來越豐富的時候，又有新的研究成果表明，後天的影響同樣不容忽視。這一新的因素存在於表觀遺傳之中。表觀遺傳是近年新興的一個熱點研究領域。籠統來説，表觀遺傳是指基因被標記“可用與否”的情況，且這種標記情況是可以遺傳的。表觀遺傳的標記可以是通過對於 DNA 的直接化學修飾，也可以是通過 DNA 所纏繞的組蛋白上面的化學修飾來實現的。通過標記，有些基因將無法被開啓，就像不存在一樣。也就是説，我們人與人之間的基因可能是一樣的，沒有突變差異，但是由於表觀遺傳標記的情況不同，你的基因可能是打開的，隨時可用，而我的同一個基因卻是關閉的，想用也用不了。表觀遺傳的發現令我們不得不重新理解“遺傳”這件事情。實際上，人類的很多性狀都不是基因差異所導致的，而是表觀遺傳上的差異所導致的，比如外貌、體格、對於某種特定疾病或病原體的易感性等等。另外，表觀遺傳是可以由於後天環境因素而獲得的，比如接觸的化學物質、生存壓力、飲食狀況等等。而這種獲得性的表觀遺傳變化，又可以遺傳給自己的後代。
顯而易見，同性戀很可能也與表觀遺傳有關係。持類似想法的科學家就展開了實驗，選取了 47 對男性同卵孿生兄弟進行研究，其中 10 對全是同性戀，而其餘 37 對中，僅有一方是同性戀。我們知道，同卵雙胞胎在出生時擁有完全相同的基因，包括表觀遺傳的情況也是幾乎相同的。但是隨着時間的推移，雙胞胎之間的表觀遺傳狀態就可能會隨着環境因素的不同而發生不同的變化，從而具有不同的表觀遺傳組。近幾年的測序技術發展已經能夠讓科學家們不僅測定基因組的序列，同時也能測定表觀遺傳組的圖譜。這個研究組對所有 47 對孿生兄弟都進行了表觀遺傳組的測序，結果發現了 9 處表觀遺傳上的差異，很可能導致了孿生兄弟之間在性取向上的差異。他們甚至表示，通過表觀遺傳組的測序，他們有七成把握能夠預測一個人是否是同性戀。
總而言之，同性戀是有基因基礎的，但又可能通過後天嚴重的環境影響(只有嚴重的環境影響才會引發表觀遺傳的改變)形成，並進一步遺傳給後代。無論如何，它是身體上的變化，是身體的本性，不是一種疾病，更不是一種被人教化的結果。我們可以不理解甚至不認同他們的選擇，但我們應該給予他們應有的尊重。