影探 | Harry Potter里的遗传学①
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先来个简单的自我介绍：笔者为霍格沃茨魔法学校[i] - 赫奇帕奇学院17届非著名毕业生，目前在麻瓜[ii]大学世一大，攻读生命科学专业博士学位。
本文灵感源自笔者挣扎于神经生物学文献阅读报告时，脑子里突然的胡思乱想（suddenly，I got I flash of inspiration）：拥有魔法到底是隐性还是显性性状？（隐性和显性是指不同的遗传类型，详细解释见后文）
上pubmed随手一搜，amazing！竟然发现了三篇相关文献，其中两篇甚至发表在著名期刊Nature上！这引发了笔者的强烈兴趣，故参考了大量巫师和麻瓜前辈的著作、评论后写下此文。
在Web of Science上检索发现，Harry Potter相关的研究不胜其数。除了文学、艺术、电影等领域，在一些生物医学学术期刊中也发现了这位大难不死的男孩的身影。
life science相关的部分研究统计
2011年，据小耿总结(巫师有魔法，麻瓜讲科学：哈利·波特与科研| 果壳 科技有意思, n.d.)，刨去“作者名字恰好叫哈利·波特”等乌龙情况，这些研究包括有：讨论““魔法”是否是一种可以遗传的性状”、“哈利·波特所罹患的头疼症状背后的病理机制”、“从认知科学角度讨论哈利·波特小说的文学与文化价值”等等，甚至还有肥胖（弗农姨父躺枪）、饮酒（黄油啤酒赛高）相关的论文。
其实正如韦斯莱先生痴迷于麻瓜的科技，麻瓜科学家对魔法感兴趣也不奇怪。
亚瑟改造的会飞的福特牌汽车(Car, n.d.)
此文将重点关注Harry Potter里的遗传学，以期对Harry Potter涉及的遗传学进行更为完整的讨论与总结，从而增强麻瓜界与巫师界的互相了解，并促进友好相处。
本文所讨论内容的设定以及背景，主要来自英国女巫J·K·罗琳（J. K. Rowling）于1997-2007年创作的7部《哈利·波特》（Harry Potter）系列小说，也参考了美国华纳兄弟电影公司根据这7部小说改编的8部电影，还有部分例子来源于罗琳担任编剧创作的《神奇动物在哪里》（Fantastic Beasts and Where to Find Them）系列电影。
遗传学，从麻瓜到巫师
1865年，奥地利的一位麻瓜遗传学家孟德尔，发现了遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律，被后人统称为孟德尔遗传定律。此内容在麻瓜的高中教科书上有详细描述，在此做简要回顾：
根据孟德尔遗传规律，遗传性状由一对“等位基因”控制，等位基因有显性和隐性之分。决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开，随机分别进入一个配子中。
当具有两对（或更多对）相对性状的亲本杂交，子一代产生配子、等位基因分离时，非等位基因（位于非同源染色体上基因）自由组合（一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合彼此间互不干扰）(孟德尔遗传规律_百度百科, n.d.)。
简单了解麻瓜的遗传学，后面就看得懂啦（Benutzer:Magnus Manske, n.d.）
为什么韦斯莱家都是红发？
在麻瓜世界，我们所熟悉的发色、眼睛眼色（虹膜颜色）的遗传是解释这一定律很好的例子。在巫师世界中也是如此，比如韦斯莱家族(Weasley Family - Harry Potter Wiki, n.d.)标志性的一头红发。
发色受多基因影响，这里仅简单考虑红发的产生是由于MC1R基因发生突变。因此红发是一个隐形性状，意味着只有当子代从亲本遗传的两组DNA中均有这一突变才能出现红发表型。
亚瑟·韦斯莱（Arthur）和莫莉·韦斯莱（Molly Weasley）均为红发，这说明他们都是隐性纯合子。我们记他们的发色基因型为mm，那么子代基因型均为mm，这也就不奇怪韦斯莱家“一家七个娃，个个都红发”。
韦斯莱一家在埃及旅游
(Weasley Family - Harry Potter Wiki, n.d.)
我们知道，金妮是红发而哈利是一头黑发，那为什么金妮·韦斯莱（Ginny Weasley）与哈利·波特（Harry Potter）所生的女儿莉莉·卢娜·波特（Lily Luna Potter）也是一头红发呢？
原来尽管哈利是黑发，但他携带有来自母亲的突变基因。莉莉·波特（Lily Potter）可是在亲世代[iii]有着天生红发的格兰芬多校花啊！据此我们合理判断莉莉·波特的基因型为mm，哈利的基因型为Mm，所以莉莉·卢娜·波特继承了来自祖母以及韦斯莱家族的红发基因，她的基因型为mm(Genetics of Wizardry, n.d.)。（严谨，实在是太严谨了！）
幼年时期的莉莉·波特和西弗勒斯·斯内普
(Lily J. Potter, n.d.)
右二为莉莉·卢娜·波特(Lily L. Potter, n.d.)
顺带一提，为什么哈利有一双绿得像刚腌过的癞蛤蟆般的眼睛（笑，金妮的情书写得针不戳）呢？
眼睛颜色的遗传同样是一种多基因遗传特征。已知3个基因座（Locus）上的基因与眼睛的色彩有关，分别是EYCL1（蓝/绿(EYCL1 Eye Color 1 (Green/Blue) [Homo Sapiens (Human)] - Gene - NCBI, n.d.)）、EYCL2/3（也称为OCA2，编码转运黑色素前体酪氨酸的跨膜蛋白(OCA2 OCA2 Melanosomal Transmembrane Protein [Homo Sapiens (Human)] - Gene - NCBI, n.d., p. 2)）。
深棕、浅棕和灰色都是由黑色素的浓淡而引起，蓝色因为散射而产生，当浅棕与蓝色混合，成为了绿色(人种学小笔记——关于眼睛, n.d.)。
被斯教盯住绿眼睛的哈利(Harry Potter, n.d.)
魔法与遗传有关吗？
魔法能力表型的背后有着非常丰富的组合。
从巫师的组成来看，不仅有纯血巫师（如韦斯莱家族、马尔福（Malfoy）家族），也有来自巫师麻瓜混合家庭的巫师（如哈利的室友西莫·斐尼甘（Seamus Finnigan））还有来自麻瓜家庭的巫师（如赫敏·简·格兰杰(Hermione Jane Granger)）。
当然魔法世界中也存在一部分人没有魔法能力，他们被称为哑炮（squib）。比如霍格沃茨看门大爷阿格斯·费尔奇（Argus Filch），尽管他试图通过快速念咒函授课程（Kwikspell）学习魔法，但从结果上看，他失败了。
一封曾给予费大爷希望却最后令他心碎的信
(Kwikspell, n.d.)
早有麻瓜学者进行过魔法与遗传关系的研究。来自澳大利亚JM. Craig是该领域研究的先驱，他于2005年8月在顶级麻瓜期刊Nature上发表了题为Harry Potter and the recessive allele的通信文章，这位麻瓜教授认为魔法是隐性遗传的(Harry Potter and the Recessive Allele | Nature, n.d.)。
他将麻瓜等位基因记为M，巫师等位基因记为W，在这对相对性状中M为显性，而W为隐性。只有具有两个隐性基因，即基因型为WW才能拥有魔法能力。这解释了麻瓜家庭出身的巫师魔法能力的来源，他们的父母是MW杂合子。
而纳威·隆巴顿（Neville Longbottom）不够精湛的魔法能力可能是由于不完全显性（incomplete penetrance），至于哑炮的产生，则可能是由于基因突变。
正在分院的纳威(Neville Longbottom, n.d.)
然而麻瓜教授JM. Craig的观点很快受到了来自剑桥大学植物学系的另一位麻瓜教授Antony N. Dodd的质疑。2015年9月，Nature发表了他的批评意见(Harry Potter and the Prisoner of Presumption | Nature, n.d.)，Dodd逐个分析Craig列举的例子并作出反驳：
按照Craig的理论，赫敏的父母基因型应该是MW，但我们知道赫敏父母是牙医，家族历史上没有任何有关魔法的记录。虽然存在巫师基因经过很多代才显现出来的可能性，但这种可能性微乎其微。
另外，按不完全显性解释纳威的魔法能力也不尽合理。因为不完全显性指由于修饰基因或环境因素的影响，某基因的预期性状没有表现出来。这会造成有或无的差别，并不导致程度差异。而且不完全显性针对显性基因，这与Craig“巫师基因呈隐性”的假说自相矛盾。
Dodd接着提出了差异基因表达（Variable expressivity）观点，但遗憾的是，这依然针对显性基因。因此Dodd得出结论，现有证据不足以证明魔法是一种遗传特性。
赫敏，我愿称之为最强(Hermione Granger, n.d.)
事实上Dodd差异基因表达的观点具有很好的前瞻性，已初步涉及表观遗传学领域()。
关于表观遗传学，请见下回分解。
文中注释：
[i] 霍格沃茨魔法学校是英国的魔法学校，位于苏格兰高地。这是一所国立学校，由魔法部资助。(Hogwarts School of Witchcraft and Wizardry, n.d.)
[ii] 麻瓜指不会魔法的人。
[iii] 亲世代指哈利·波特父母所处的时代。
参考资料
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Harry Potter. (n.d.). Harry Potter Wiki. Retrieved November 22, 2020, from https://harrypotter.fandom.com/wiki/Harry_Potter
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Harry Potter and the recessive allele | Nature. (n.d.). Retrieved November 22, 2020, from https://www.nature.com/articles/436776a
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OCA2 OCA2 melanosomal transmembrane protein [Homo sapiens (human)]—Gene—NCBI. (n.d.). Retrieved November 22, 2020, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/4948
Weasley family—Harry Potter Wiki. (n.d.). Retrieved November 22, 2020, from https://harrypotter.fandom.com/wiki/Weasley_family
人种学小笔记——关于眼睛. (n.d.). 豆瓣. Retrieved November 22, 2020, from https://www.douban.com/note/232753555/
孟德尔遗传规律_百度百科. (n.d.). Retrieved November 22, 2020, from https://baike.baidu.com/item/%E5%AD%9F%E5%BE%B7%E5%B0%94%E9%81%97%E4%BC%A0%E8%A7%84%E5%BE%8B/4282972?fromtitle=%E5%AD%9F%E5%BE%B7%E5%B0%94%E5%AE%9A%E5%BE%8B&fromid=4133997&fr=aladdin
巫师有魔法，麻瓜讲科学：哈利·波特与科研| 果壳 科技有意思. (n.d.). Retrieved November 22, 2020, from https://www.guokr.com/article/57315/
魔法可以遗传吗？| 果壳 科技有意思. (n.d.). Retrieved November 22, 2020, from https://www.guokr.com/article/57318/
原标题：《Harry Potter里的遗传学（一）》
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