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重大科研突破!中科院发现人类超高智力关键基因

发布时间:2026-11-12 阅读:452

一只普通的实验小鼠,最近在中国科学院昆明动物研究所的实验室里,长出了类似人脑的褶皱,还变得更聪明了。

这件事被央视报道后,很多人第一时间以为看错了,小鼠怎么会长出人脑的样子?

但这是真的:中科院团队找到了一个调控人类智力演化的关键基因,把它的表达水平调高之后,小鼠的大脑皮层真的从光溜溜的小鼠样子,长出了接近人类大脑的沟回。相关成果2026年10月发表在顶级期刊《自然·遗传学》上。


先解释一个基础问题:为什么人类比其他动物聪明?科学家会给出两个硬指标,脑容量大,还有大脑皮层褶皱多。

如果把人类大脑皮层完全摊开,大约相当于三张A4打印纸;而小鼠的皮层摊开,还没一张邮票大。

更关键的是那一道道沟回:沟回多,意味着皮层表面积更大,能容纳更多神经元,处理信息的能力就更强。猫、狗、猴子、人,褶皱密度一路递增,人类是地球上大脑褶皱最多的动物。

那褶皱是怎么来的?这个问题困扰了神经科学家几十年。中科院昆明动物研究所的团队盯上了一个古老基因,它的历史能追溯到几亿年前。

研究发现,这个基因在人类大脑皮层发育的关键时期表达量特别高,而在小鼠、大鼠这些大脑平滑的动物里,表达量很低。

团队做了个大胆的实验:把人类的这个基因版本导入小鼠,让它在小鼠皮层里高表达,结果小鼠皮层细胞增殖加快,皮层变厚,还真的长出了沟回。

更让团队兴奋的是行为学数据。长出褶皱的小鼠,在迷宫实验、新物体识别测试里,表现明显优于普通小鼠,学得更快,记得更牢,探索欲更强。


换句话说,这个基因不只是让大脑看起来像人,还真的让小鼠变聪明了。

这是目前世界上第一个用实验证明单个基因调控大脑褶皱形成、并提升认知能力的完整链条。

这个基因为什么叫古老基因?因为它不是人类独有的,它在脊椎动物里广泛存在,几亿年前就有了。

有意思的是,它在我们身体里还干着别的活,比如参与细胞分裂、器官发育,是多面手基因。

人类演化史上,该基因周边的顺式调控增强子序列发生突变,在某些位点上获得了更强的皮层表达,等于把一台通用机器改造成了大脑专用引擎。

这正好回应了一个老问题:智力的演化是不是一揽子完成的?以前大家倾向于认为,人类智力是成千上万个基因微调的结果,单个基因掀不起浪。

但这次实验证明,至少在大脑褶皱这个环节,一个关键基因就能带来质变。当然,完整的人类智力肯定不是单一基因决定的,但这个发现找到了总开关里的一个核心旋钮。


很多人关心的是:这个发现意味着什么?会不会带来智力增强?必须泼一盆冷水:这个实验还只是小鼠层面的基础研究,离临床应用差了十万八千里。

基因编辑伦理、脱靶风险、大脑过度发育带来的隐患,全是未知数。科学家的态度很明确:这个发现的意义在于理解,不是改造,理解人类大脑为什么长成这样,理解智力从何而来,为治疗神经发育疾病提供靶点。

真正有现实意义的方向,是疾病。大脑褶皱异常恰恰是一类疾病的根源,无脑回畸形、多小脑回畸形,患者大脑皮层褶皱缺失或过度,表现为严重癫痫和智力障碍。

过去对这些病只知道基因突变,不知道具体机制。现在找到了这个调控褶皱的总指挥,就为诊断、早期干预提供了新思路。

说白了,搞清楚正常人是怎么长出大脑褶皱的,才能搞清楚病人是怎么长不出褶皱的。


这项研究还给演化生物学添了一块重要拼图。人类和黑猩猩基因差异不到百分之二,但大脑差了一大截。

过去科学家一直在找那百分之二里藏着什么,这次找到了一个具体答案:一个古老的基因,通过小小的表达量变化,撬动了大脑皮层结构的大不同。它说明演化不需要发明新基因,把旧基因换一个用法,就能造出全新的器官。

回到那只小鼠。它在笼子里跑来跑去,比同伴更快地找到迷宫出口,它的大脑里有一道道新长出来的沟回,那里挤着更多的神经元。

它不会知道自己正在参与人类智力起源的探索,但它确实是目前离人类为什么聪明这个问题最近的一只实验动物。

中科院团队的这项成果,让人离答案又近了一小步,从基因到褶皱,从褶皱到智力,这条链上最重要的一环,终于被点亮了。


这里要澄清一下公众容易产生的误会:找到智力基因,不等于人类要开始改造智力了。

中科院团队的研究,本质是基础科学,目标是理解大脑怎么演化、褶皱怎么形成。

基因和智力的关系非常复杂,一个基因只是拼图的一块。如果把它理解成科学家马上要造出聪明人,那就把基础研究的意义看小了。

说到大脑褶皱,有个冷知识:褶皱的多少不是越多越好。人类大脑的沟回是演化的最优解——在颅骨体积有限的情况下,把皮层折起来,塞进更多神经元。

但褶皱过度或者缺失都会致病,无脑回畸形就是皮层完全没有沟回,患者脑容量小、癫痫严重、发育迟缓。

所以这个基因研究的意义之一,正是搞清楚褶皱的生成机制,帮助理解这类罕见病。

这类研究最现实的价值在医学。智力障碍、自闭症、精神分裂症这些疾病,背后都有基因和脑发育的因素。

以前我们只知道这些病跟大脑有关,但不知道具体哪一步出了错。现在找到调控皮层发育的关键基因,等于拿到了一份脑发育的路线图,医生可以对照着找病因,药学家可以对着靶点筛药。从基础研究到临床药物,这是一条漫长的路,但每一步都在往前。


人类智力研究还有一个有意思的侧面:智力的定义本身。智商测试测的是逻辑、记忆、空间能力,但人的聪明还包括创造力、社交智慧、情绪管理。

基因研究目前主要关注的是神经层面的基础能力,离完整的智力还差得远。

科学家提醒,别把智商的分数看得太重,一个人的聪明是多种能力的综合,这也是为什么基因研究不能解释每个人的差异。

最后说回那只小鼠。它因为多了一个人类的基因片段,皮层长出了沟回,迷宫跑得比同伴快。它不会懂什么是智力,但它确实证明了演化的一小步可以有多大影响。


几亿年前就已经存在的古老基因,在演化中调控序列发生突变,几百万年前一次表达量的变化,一点点累积,造就了今天能研究自己的大脑的人类。探索还在继续,答案还没到终点,这正是科学最迷人的地方。

关于大脑褶皱,还有一个经常被误解的常识:褶皱越多不一定越聪明。脑回多的确是神经元多的标志,但褶皱异常过多或过少都会致病。

人类的沟回是演化的精妙平衡,在颅骨这个有限容器里,把皮层折得恰到好处,既不压坏血管,又能塞进最多的神经元。这个平衡是怎么被基因调控的,正是中科院团队想解开的问题。

这个研究的另一层价值在人工智能。人类大脑的褶皱结构,一直给AI研究者灵感。神经网络的设计,某种程度上就是模仿大脑皮层的信息处理方式。

搞清楚大脑褶皱怎么形成、神经元怎么高效连接,可能给下一代AI架构带来启发。基础生物学和人工智能的交叉,往往能碰撞出意想不到的火花。

最后说句实在的。智力的秘密,人类探究了几千年,从哲学思辨到脑科学实验,答案始终是开放的。

中科院团队这次找到的基因,是拼图上重要的一块,但离完整答案还很远。不过科学就是这样,每次往前推进一小步,都是给后来者铺路。那只长出人脑褶皱的小鼠,就是这条路上一块崭新的铺路石。


信源:

《央视新闻》——《全释硬科技丨小鼠长出人脑褶皱 科学家找到人类智力演化关键基因》

《中国科学院官网》——《研究揭示形成大脑 “核桃纹” 的分子基础》

《新华网》——《人脑为何布满 “核桃纹”? 科学家解析古老基因调控机制》

《中国科学院昆明动物研究所》——《石磊团队在灵长类大脑进化发育机制研究方面取得新进展》


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