視頻版

文字版

影響孩子身高的因素，先天遺傳和后天環(huán)境哪個(gè)更重要？

我們經(jīng)常從一些科普文章中看到過(guò)這樣的說(shuō)法，影響一個(gè)孩子未來(lái)身高的因素，遺傳占70%，而后天環(huán)境占30%。

很多人對(duì)此深信不疑。

遺憾的是，這種說(shuō)法是對(duì)遺傳率的一種誤讀。

首先，遺傳率這個(gè)概念是針對(duì)群體，而非個(gè)人的。

所謂遺傳率，指的是在一個(gè)群體中，其成員的表型差異有多少是由遺傳差異決定的，多少是由環(huán)境差異決定的。

比如說(shuō)，某個(gè)國(guó)家青少年身高的遺傳率是70%，這意味著，身高受遺傳控制的程度沒(méi)有達(dá)到100%，還有30%受環(huán)境因素的影響。因?yàn)樯L(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)條件，包括營(yíng)養(yǎng)、鍛煉、睡眠等方面的不均衡，使得該國(guó)青少年的平均身高，并不能100%充分表達(dá)出遺傳應(yīng)有的水平，因而在他們成年后的平均身高中，遺傳的影響僅占70%，而環(huán)境的影響占30%。

其次，遺傳率并不是一個(gè)絕對(duì)數(shù)值，在不同的群體中是存在差異的。

既然生長(zhǎng)環(huán)境的好壞會(huì)決定遺傳的表達(dá)，那么在一個(gè)非常理想的環(huán)境中，例如在某個(gè)國(guó)家，青少年所處環(huán)境所提供的營(yíng)養(yǎng)、鍛煉、睡眠、心理健康等因素接近于完美，這個(gè)群體的遺傳率應(yīng)該是多少呢？

答案是，無(wú)限接近于100%。

因?yàn)樯L(zhǎng)所需要的后天條件是完全被滿足的，所以我們說(shuō)，這些青少年的身高，完完全全是由遺傳所決定。

雖然這樣完美的生長(zhǎng)環(huán)境，在現(xiàn)實(shí)世界中是很難存在的，但可以無(wú)限接近。同時(shí)，我們由此可以得出一個(gè)結(jié)論——生長(zhǎng)環(huán)境越好，身高的遺傳率也就越高。

由于各個(gè)國(guó)家、地區(qū)和群體所處的環(huán)境各不相同，因此不同國(guó)家、甚至不同年代青少年的身高遺傳率也存在著巨大的差異。

2020年，著名醫(yī)學(xué)雜志柳葉刀發(fā)表了一個(gè)研究，該研究在1985至2019年期間，對(duì)200個(gè)國(guó)家和地區(qū)，共計(jì)6500萬(wàn)名學(xué)齡兒童和青少年的身高和體重指數(shù)軌跡進(jìn)行了匯總分析。

我們從中選幾個(gè)國(guó)家作為示例。

首先是中國(guó)，從1985年到2019年期間，19歲青少年的平均身高，男孩從167.6cm，增長(zhǎng)到了175.7cm。

而女孩的平均身高則從157.4cm，增加到了163.5cm。

由此可見(jiàn)，在過(guò)去的35年中，中國(guó)19歲男孩的平均身高增加了8.1cm，而女孩增加了6.1cm。

值得一提的是，中國(guó)青少年身高的增長(zhǎng)幅度，男孩名列全球第一，而女孩則是第三。

是什么原因?qū)е铝酥袊?guó)青少年身高的巨大變化呢？顯然，過(guò)去35年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，讓青少年的生長(zhǎng)環(huán)境獲得了持續(xù)性的改善。

從遺傳率的角度來(lái)說(shuō)，假設(shè)當(dāng)今世界青少年的身高遺傳率是70%，那么在35年前的中國(guó)，該數(shù)字要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于70%，而在今天，則是高于70%。

作為對(duì)比，我們看看其他幾個(gè)國(guó)家。

全球身高第一的荷蘭，在過(guò)去35年間，19歲男孩的平均身高從180.6cm，增長(zhǎng)到了183.8cm。

女孩的平均身高從168.2cm，增長(zhǎng)到了170.4cm。

全球經(jīng)濟(jì)第一的美國(guó)，男孩身高從175.7cm，增長(zhǎng)到了176.9cm，遺傳率的提升幅度不大。

而女孩身高從163.0cm到163.3cm，增長(zhǎng)幅度更是微乎其微。

我們的近鄰日本，男孩身高從170.4cm增長(zhǎng)到172.1cm。

女孩身高從157.3cm增長(zhǎng)到158.5cm。

不難推測(cè)，美日兩國(guó)較低的遺傳率增長(zhǎng)，與其放緩的經(jīng)濟(jì)增速呈正相關(guān)?；蛘哒f(shuō)，這些發(fā)達(dá)國(guó)家給青少年所提供的生長(zhǎng)環(huán)境相對(duì)比穩(wěn)定。

那么，是不是說(shuō)，當(dāng)生長(zhǎng)環(huán)境達(dá)到一個(gè)非常理想的程度，也就是遺傳率達(dá)到接近100%時(shí)，人類的身高將停止增長(zhǎng)？

如果不考慮基因突變的話，確實(shí)如此。

與此相對(duì)應(yīng)，當(dāng)某群體所處的環(huán)境惡化時(shí)，青少年身高的遺傳率也會(huì)相應(yīng)降低。

事實(shí)上，并非全球青少年的身高在過(guò)去35年中都在提升，也有若干是在倒退的。

例如意大利，19歲男孩的身高，從1985年的175.1cm，下降到了2019年的174.4cm。

女孩的身高同樣在減少，從161.9cm下降到161.8cm。

其他國(guó)家如馬里、塞內(nèi)加爾、尼日利亞、利比里亞等，都出現(xiàn)了一定程度的負(fù)增長(zhǎng)。

顯然，這些國(guó)家衰退的經(jīng)濟(jì)甚至是常年戰(zhàn)亂的環(huán)境，影響了青少年身高的發(fā)育和增長(zhǎng)。

具體到我們每個(gè)家庭的孩子來(lái)說(shuō)，影響身高的關(guān)鍵因素確實(shí)是遺傳和環(huán)境，但二者并不是簡(jiǎn)單的相加關(guān)系，而是相乘的關(guān)系。

而遺傳和環(huán)境的重要程度，也不是所謂的七三開(kāi)，而是同等重要，缺一不可。

說(shuō)完了遺傳率這個(gè)概念，其他關(guān)于青少年身高預(yù)測(cè)的一些疑惑也就不難解答了。

讓我們一起來(lái)看幾個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。

問(wèn)題一：假設(shè)環(huán)境相同，不同的人種之間，基因差異所導(dǎo)致的身高差異大嗎？

因?yàn)槿祟惔蠓秶幕蚪涣?，大的群體之間不存在明顯差異。我在之前的視頻也說(shuō)過(guò)，按照膚色進(jìn)行人種劃分不是一個(gè)科學(xué)的概念。但在一些小且封閉的群體中，例如非洲某些比較封閉的原始部落，基因的差異可能導(dǎo)致明顯的身高差異。

問(wèn)題二：網(wǎng)絡(luò)上常見(jiàn)的身高預(yù)測(cè)公式有用嗎？

下面這些是網(wǎng)絡(luò)上流傳已久的身高預(yù)測(cè)公式——

甚至還有所謂的寶寶身高計(jì)算器——

它們有沒(méi)有用呢？

且不說(shuō)公式本身的算法是否正確，我們知道，要得出正確的結(jié)論，首先要有正確的前提，那么這些計(jì)算公式的前提是什么？

是父母的身高，而且應(yīng)該是遺傳充分表達(dá)的身高，或者說(shuō)他們按照遺傳本應(yīng)該長(zhǎng)到的身高，否則結(jié)論是不可能正確的。

然而，因生長(zhǎng)環(huán)境所限，很多父母成年后的身高，并不能完全體現(xiàn)出遺傳的表達(dá)。

比如說(shuō)，有的父母?jìng)€(gè)子矮，但不是因?yàn)樗麄兊倪z傳不好，而是父母在青少年時(shí)期或營(yíng)養(yǎng)不均衡，或缺少鍛煉所導(dǎo)致，所以他們的孩子，一旦生長(zhǎng)于一個(gè)優(yōu)越的環(huán)境，身高會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)父母。

而有的父母因?yàn)閺男∩L(zhǎng)環(huán)境好，身高發(fā)育充分，因此他們的孩子即便從小環(huán)境優(yōu)越，身高相比父母也很難有明顯的增長(zhǎng)。

兩種不同的情況，導(dǎo)致兩對(duì)同樣是175cm和165cm的父母，按照公式算出來(lái)的孩子身高應(yīng)該接近，然而事實(shí)上卻可能差別很大。

此外，決定后代身高的基因有很多，有的父母本身個(gè)子不高，也就是說(shuō)，他們各自的基因組合分別都不利于長(zhǎng)高，但兩個(gè)人基因的重新組合之后，卻可能出現(xiàn)有利于長(zhǎng)高的基因組合。

最后，所有身高預(yù)測(cè)公式都存在一個(gè)正負(fù)值到7-8cm的浮動(dòng)范圍，也就是說(shuō)，假設(shè)公式預(yù)測(cè)你的男孩能夠長(zhǎng)到176cm，那么最終，他的身高最高值可達(dá)到184cm，而最低值則只有168cm，兩個(gè)不同的數(shù)值，或許將帶來(lái)兩種不同的人生。

這樣的預(yù)測(cè)，又有多少意義呢？

問(wèn)題三：既然遺傳在現(xiàn)階段是無(wú)法改變的，那么我們?cè)跒榍嗌倌陝?chuàng)造后天環(huán)境方面，還需要注意些什么？

我們常說(shuō)，均衡的營(yíng)養(yǎng)，能夠?yàn)榍嗌倌甑陌l(fā)育提供身體所需要的基本材料，充足的體育鍛煉和睡眠，以及良好的心理健康，能夠保證生長(zhǎng)激素的正常分泌。

以上都是后天環(huán)境對(duì)青少年身高的重要影響因素。

雖然大多數(shù)父母對(duì)這些概念爛熟于心，但在養(yǎng)兒育女的過(guò)程中，卻仍然存在著很多問(wèn)題。

先說(shuō)營(yíng)養(yǎng)，在很多父母之間的交流場(chǎng)景中，經(jīng)常可以見(jiàn)到那些為孩子吃飯發(fā)愁的父母，羨慕那些能吃的孩子。而孩子的爺爺奶奶這一輩，更是把“拼命喂飽孩子”這件事貫徹到極致。

所以我們經(jīng)常能夠見(jiàn)到一些身材并不是很高，體型卻鼓鼓囊囊的小胖子。

為什么會(huì)這樣呢？

因?yàn)闀r(shí)至今日，很多父母家長(zhǎng)仍然分不清“充分且均衡的營(yíng)養(yǎng)”和“使勁兒吃”有什么區(qū)別。

對(duì)于青少年身高的生長(zhǎng)發(fā)育，最重要的營(yíng)養(yǎng)是蛋白質(zhì)、鈣類以及維生素D等營(yíng)養(yǎng)素，簡(jiǎn)單說(shuō)就是肉蛋奶、蔬菜以及水果，而在我們的傳統(tǒng)飲食中，存在著很多對(duì)于青少年生長(zhǎng)發(fā)育毫無(wú)益處的“垃圾食品”。

以最容易被忽視的早餐為例，目前國(guó)內(nèi)仍然有很多家庭，給孩子吃的早餐是以傳統(tǒng)的白粥、油條、饅頭、咸菜等食物構(gòu)成，這些食物的共同特點(diǎn)是碳水化合物比例過(guò)高，容易導(dǎo)致熱量超標(biāo)，而長(zhǎng)高更需要的蛋白質(zhì)、鈣類以及維生素卻攝入不足。

過(guò)量的碳水化合物會(huì)讓孩子長(zhǎng)胖，卻不能讓他們長(zhǎng)高，于是就有了那些身材不高的小胖子。而超重肥胖反過(guò)來(lái)又會(huì)限制孩子生長(zhǎng)激素的分泌。還容易導(dǎo)致骨齡提前，使孩子提前發(fā)育從而縮短了身高增長(zhǎng)的空間。

有人說(shuō)，你這是何不食肉糜。有多少家庭的早餐，能吃得起大魚(yú)大肉？

其實(shí)，營(yíng)養(yǎng)均衡的早餐并不奢侈，最簡(jiǎn)單的配置，1個(gè)雞蛋、1杯牛奶加上一個(gè)蘋(píng)果，就可以解決問(wèn)題。

這不是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而在于你是否愿意挑戰(zhàn)固有習(xí)俗和傳統(tǒng)文化。

然后是鍛煉和休息。

在當(dāng)今的中國(guó)，孩子之間學(xué)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)之“卷”，甚至能讓有些國(guó)家的成年人都感到觸目驚心。且不說(shuō)現(xiàn)在連小學(xué)體育課都經(jīng)常被數(shù)學(xué)語(yǔ)文所霸占，即便是放學(xué)以后，孩子每天做到深夜的功課，也讓他們難有外出鍛煉的時(shí)間。

越來(lái)越多的奧運(yùn)金牌沒(méi)有讓我們成為一個(gè)體育大國(guó)，而孩子的體育鍛煉和健康狀況，卻越來(lái)越讓人擔(dān)憂。

繁重的課程和作業(yè)不僅讓孩子缺乏體育鍛煉，也同樣在壓縮他們的睡眠時(shí)間，影響著他們的心理健康。

作為父母，我們捫心自問(wèn)，如果忽視了孩子的身體健康和心理健康，而僅僅追求讓孩子長(zhǎng)個(gè)，不正是所謂的舍本逐末嗎？

問(wèn)題四：除了身高之外，青少年受遺傳率影響的還有其他哪些重要方面？

除了身高之外，受遺傳率影響、最被父母所關(guān)注的還有孩子的學(xué)習(xí)成績(jī)。

在教育發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，遺傳率對(duì)于青少年學(xué)習(xí)成績(jī)的影響可以達(dá)到70%，而在教育資源相對(duì)不那么均衡的地方，遺傳率的影響要低得多。

也就是說(shuō)，教育的高度發(fā)達(dá)和公平，才能真正達(dá)到讓孩子拼智商的程度。在此之前，拼的是父母如何為孩子獲得更多教育資源。

這正是造成目前一些社會(huì)教育問(wèn)題的原因所在。

和因?yàn)樽约荷聿牟桓叨鴵?dān)心孩子個(gè)子矮不同，很少有望子成龍的父母會(huì)懷疑自己的孩子先天智商不足。所以無(wú)論什么樣的孩子，父母在條件允許的情況下，總會(huì)想盡一切辦法讓孩子進(jìn)入到當(dāng)?shù)亟逃龡l件最好的學(xué)校，甚至讓孩子去到一個(gè)陌生的城市。

當(dāng)然，這不是父母的錯(cuò)，他們無(wú)法改變孩子的遺傳，所能做的，就是努力去改變孩子的環(huán)境。

有人說(shuō)，現(xiàn)在的孩子，拼的不僅僅是他們本身，更是他們的父母，甚至是祖父母。

也許對(duì)于中國(guó)人來(lái)說(shuō)，這種拼勁，本身就是一種遺傳力的體現(xiàn)吧。

文 | 吳興川 編輯 | 王曉純（科普中國(guó)）
科學(xué)顧問(wèn) | 內(nèi)含子