Q．我看到一些研究說，他們正在嘗試用人體骨髓干細胞來生產精子。如果一個女性用她自己的骨髓干細胞造出了一個精細胞，並使自己受孕，那麼她和她的女兒會是什麼關係？
——R．斯科特·拉莫爾特
A．要想造成一個人類，你需要把兩套DNA拼到一起。
對於人類，這兩套DNA分別位於精細胞和卵細胞中，其中每一套都是從父母那裡隨機取出來的一部分DNA。（很快我們會具體講到這個隨機過程。）對於人類，精細胞和卵細胞分別來自兩個不同的人，但如果你有能夠分化成任何細胞的干細胞的話，事情就不是這樣了，理論上來說，干細胞也可以被用來生產精細胞或者卵細胞。
到目前為止，還沒有人能夠利用干細胞製造出完整的精細胞。2007年一組研究人員成功地將骨髓干細胞轉化成了精原細胞，這些細胞是精子的前體。研究人員無法將這些細胞完全轉化成精細胞，但這至少是一個進步。2009年，這些研究人員發表了一篇論文，看上去宣稱他們已經實現了最後一步，製造出了完整的具有功能的精細胞。
但是這裡有兩個問題。
首先，他們並沒有說他們製造出了精細胞，而是說製造出了類精子細胞，但媒體在報道時通常都打馬虎眼沒提。其次，發表論文的期刊撤下了這篇論文，因為其中的兩個段落抄襲自其他論文。
雖然有這樣那樣的問題，但這個設想本身並非是天方夜譚，斯科特的問題的答案甚至讓人有些小激動。
要想追蹤一長串基因信息的走向是非常困難的，我們這裡將會使用一個高度簡化的模型，角色扮演遊戲的玩家可能對此會比較熟悉。
《龍與地下城》式的染色體
人類的DNA由23對染色體組成，每個人的每一種染色體都有兩個版本——一條來自父親，另一條來自母親。
在簡化的DNA模型中，我們將染色體的數量從23對減少到7對。人類的每一個染色體中都蘊含了龐大的基因代碼，但在簡化模型中我們限制每一個染色體只負責控制一個功能。
我們這裡將會借用《龍與地下城》d20系統中的角色數據，即每一套DNA都將含有7條的染色體：
1．STR 力量 2．CON 體質 3．DEX 敏捷 4．CHR 魅力 5．WIS 智力 6．INT 感知 7．SEX 性別前6種是角色扮演遊戲中常見的角色屬性：力量、體質、敏捷、魅力、知覺和智力。最後一個則是性別決定染色體。
我們現在來看一段示例DNA「序列」：
1．STR 15 2．CON 2 3．DEX 1X 4．CHR 12 5．WIS 0.5X 6．INT 14 7．SEX X在我們的模型中，每一個染色體都含有一個信息，這個信息要麼是一個數字（通常在1～18之間），要麼是一個倍率。最後一個決定性別的染色體對應的是真實人類的X和Y染色體。
就像在真實生活中一樣，每個人都有兩套染色體，一套來自於媽媽，另一套來自於爸爸。假設你的基因看上去是這樣的：
媽媽的DNA 爸爸的DNA 1．STR 15 5 2．CON 2X 12 3．DEX 1X 14 4．CHR 12 1.5X 5．WIS 0.5X 16 6．INT 14 15 7．SEX X X這兩套數據結合在一起決定了一個人的性格，結合的簡單規則如下：
如果兩個染色體顯示的都是數字，那麼保留較大的那個數字。如果一個顯示的是數字，另一個顯示的是倍率，那麼留下的是數字乘以那個倍率。如果兩個染色體顯示的都是倍率，那麼得到的屬性是1。1
於是我們的虛擬角色的屬性會是這樣子的：
媽媽的DNA 爸爸的DNA 最終屬性 1．STR 15 5 15 2．CON 2X 12 24 3．DEX 13 14 14 4．CHR 12 1.5X 18 5．WIS 0.5X 14 7 6．INT 14 15 15 7．SEX X X FEMALE如果父母中由一方提供倍率，另一方提供數字，最終得到的屬性就會非常好！這個角色的體質已經達到了超人般的24，事實上除了知覺有點略低以外，其他的屬性都是很棒的。
現在假設這個角色（不妨稱作愛麗絲）遇到了另一個人（鮑勃）：
鮑勃也有十分不錯的屬性值：
鮑勃 媽媽的DNA 爸爸的DNA 最終屬性 1．STR 13 7 13 2．CON 5 18 18 3．DEX 15 11 15 4．CHR 10 2X 20 5．WIS 16 14 16 6．INT 2X 8 16 7．SEX X Y MALE如果愛麗絲和鮑勃生了一個小孩，那麼他們倆各會貢獻一部分DNA，但他們貢獻出來的DNA是從自身來自父母的兩部分DNA序列中隨機選取的。每一個精細胞以及卵細胞都會含有各自父母DNA序列的隨機組合。假設愛麗絲和鮑勃產生的卵子和精子如下：
卵子（來自愛麗絲） 精子（來自鮑勃） 1．STR 15 STR 7 2．CON 2X CON 5 3．DEX 14 DEX 11 4．CHR 1.5X CHR 10 5．WIS 14 WIS 16 6．INT 14 INT 2X 7．SEX X SEX X 如果他們的精子和卵子結合，他們孩子的數據會是這樣：
卵子 精子 孩子屬性 1．STR 15 7 15 2．CON 2X 5 10 3．DEX 14 11 14 4．CHR 1.5X 10 15 5．WIS 14 16 16 6．INT 14 2X 28 7．SEX X X FEMALE愛麗絲一世繼承了她母親的力量和父親的知覺，她的智力也異乎常人地高，這得益於愛麗絲貢獻的14和鮑勃貢獻的倍率。不過她的體質比她父母都要差，來自她母親的2倍倍率和來自她父親的5點體質決定了她的體質注定不會好到哪裡去。
愛麗絲和鮑勃的魅力染色體中都各自有一條來自於雙方父母的倍率染色體。由於兩個倍率染色體結合到一起會變成1點能力值，因而如果愛麗絲和鮑勃貢獻的都是倍率的話，他們的孩子的魅力值就會低到極致。幸好發生這種事情的幾率只有四分之一。
如果孩子的某個配對的染色體上顯示的都是倍率，那麼他的這一方面的能力值就會降為1。幸好由於倍率染色體本來就比較稀少，隨機組合的過程中兩個倍率染色體配對結合到一起的幾率就更低了。
現在我們來看看，如果愛麗絲僅用自己的身體生下一個小孩會是什麼樣子的。
首先她會產生一對性細胞，DNA序列隨機選取過程將會重複兩遍：
被選中的DNA序列會形成孩子的遺傳信息：
愛麗絲二世 精子 卵子 孩子屬性 1．STR 15 5 15 2．CON 2X 2X 1 3．DEX 14 14 14 4．CHR 1.5X 12 16 5．WIS 0.5X 14 7 6．INT 14 14 15 7．SEX X X X孩子的性別一定是女性，因為沒有人來貢獻Y染色體。
她的孩子面臨著一個問題：7個屬性中的3個屬性——智力、敏捷和體質——繼承自兩個相同的DNA序列。對於敏捷和體質來說這不是問題，因為愛麗絲在這兩個方面的能力值都很高。不過孩子的體質從愛麗絲那裡繼承了兩個倍率染色體，結合之後變成了1。
如果有人打算自體繁殖，這會極大增加孩子的配對染色體都繼承自同一條遺傳序列幾率。在現在這種情況下，愛麗絲的孩子繼承兩個倍率染色體的幾率為58％，而如果她和鮑勃育有一個孩子的話，這個幾率只有25％。
總的來說，如果你用自身的細胞受精產下一個孩子，那麼有一半的幾率兩個配對的染色體是相同的。如果這個相同的染色體的值是1或者是一個倍率染色體，那麼你的孩子就會有大麻煩了——即使你從未遇上過。這種兩個遺傳序列上的基因代碼都是一致的情況被稱為純質性。
人類
在人類中，由近親繁殖帶來的最普遍的遺傳缺陷可能是脊髓性肌肉萎縮症。這種疾病會導致脊髓中的細胞死亡，最後可能會致命或造成嚴重殘疾。
脊髓性肌肉萎縮症是由5號染色體上的一個基因異常造成的。平均每50人中就會有一個人的這個基因出現異常，這意味著每100個人就會有一個人把它遺傳給他們的孩子……因而每1萬人（100×100）中，就會有一個人從父母那裡都繼承到這種有缺陷的基因。2
如果一個人打算自體繁殖，那麼得病的幾率為四百分之一——他自己有這種缺陷基因的幾率是百分之一，而又有四分之一的幾率他的孩子只會繼承到這個基因。
四百分之一的幾率聽起來還不算太糟糕，但這僅僅是個開始。
複雜的DNA
DNA是宇宙中已知的最複雜機械的源代碼。每一條染色體上都包含巨量的信息。而DNA和周圍細胞工廠的相互作用又極其複雜，包含了無數的移動部件和捕鼠器式的反饋循環。甚至把DNA稱作源代碼都太小看它了。與DNA相比，我們最複雜的編程項目看起來就像便攜式計算器那樣簡單。
在人體中，每條染色體通過一系列的突變和變異影響著許多其他的東西。其中一些突變，就像造成脊髓性肌肉萎縮症的那個突變，產生的結果完全是負面的，這種基因突變是沒有益處的。在《龍與地下城》系統中，它就像力量值為1的染色體，如果你的其他染色體都是正常的，那麼你的整體屬性值也將會是正常的，但你是一個隱形的「攜帶者」。
其他的突變，比如11號染色體上鐮狀紅細胞基因，既會帶來好處也會帶來壞處。如果一個人的兩條遺傳序列上都有鐮狀紅細胞基因，那麼他們就會得鐮狀紅細胞貧血症；如果他們只有一條遺傳序列上有這種基因，就會產生一個意料之外的好處：對瘧疾的額外免疫性。
在《龍與地下城》系統中，這就像一個2倍倍率。具有一個這樣的基因能讓你變得更強壯，但兩個配對染色體都是倍率染色體的話就會造成嚴重的缺陷。
這兩種疾病能讓我們瞭解到基因多樣性有多重要。基因突變到處都在發生，但我們的冗余染色體能夠幫助緩解突變帶來的影響。通過禁止近親繁殖，我們可以降低罕見卻有害的突變在配對染色體兩邊同時發生的幾率。
近交係數
生物學家用一個叫作「近交係數」的數字來衡量一個人的配對染色體完全相同的可能性。一對沒有親緣關係的父母產下的孩子的近交係數為0，而如果配對染色體完全相同，則近交係數為1。
現在我們可以回答最初的那個問題了。一個自體繁殖的家長產下的孩子就像是家長的克隆體，但是帶有嚴重的基因缺陷。家長會具有孩子所擁有的所有基因，但孩子反過來不會擁有家長所有的基因。孩子體內有一半本應由另一位家長提供的染色體，會被這些染色體自己的副本所替代。
這意味著孩子的近交係數為0.5。這個數字非常高，連續三代近親結婚產下的孩子才會有這麼高的近交係數。根據道格拉斯·斯科特·福爾科納的《數量遺傳學導論》，0.5的近交係數會導致孩子在10歲時的智商平均下降22點，身高會減少10厘米。有很大幾率這個孩子都不能活到出世。
這種近親結婚在努力保持血統「純正」的皇室家庭中最為常見。公元第二個千年中期統治歐洲的哈布斯堡皇室就是近親結婚的典範，最後出了個西班牙國王卡洛斯二世。
卡洛斯的近交係數為0.254，僅僅比兄妹結婚的近交係數（0.250）高一些。他有重度身體和情緒殘疾，是一個極其古怪（也極其無能）的國王。根據史料記載，有一次他要求把他的親屬的屍體都挖出來，這樣他就能一直看著他們。由於他沒有生育能力，因而皇族血統到他這一任也就終結了。
所以說自體繁殖是個很危險的策略，這也是為什麼在稍大、稍複雜的種群中，性是如此普遍的原因。3雖然有時一些高等生物也會無性繁殖，4但這種行為是相對罕見的。這種情況通常發生在異性繁殖非常困難的環境中，困難的原因包括資源稀缺、種群分散……
生命會找到出路
……或者某個過於自信的主題公園管理員。
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