墨西哥航空的宣傳活動可能只是廣告噱頭,但是 DNA 量身訂製的行銷背後的想法是很嚴肅的。快速瀏覽專利資料庫後發現,至少有十幾個專利申請提到了遺傳訂製的廣告。這些發明絕大多數現在可能仍在規劃之中,但是這項技術已經成功地踏出了第一步,特定 DNA 剖析的線上行銷出現,只是遲早的問題。
根據 DNA 量身打造的廣告訊息
根據全球廣告代理商哈瓦斯 (Havas) 的一份報告,將醫療保健和旅行列為人們比較容易接受遺傳訂製行銷的類別,並且很容易看到 DNA 如何為廣告商提供有關這些領域的有用訊息。這份在澳洲委託執行的報告指出,高達 70% 接受過 DNA 檢測的澳洲人有興趣接收根據基因而來的行銷訊息,他們特別想要的是根據祖先歷史、根據遺傳口味訂製食品的旅行;還有,奇怪的是,不太容易掉毛的寵物,是不是他們的 DNA 暴露出對毛皮過敏的風險?(寵物店老闆,請注意哦!)
高達 70% 接受過 DNA 檢測的澳洲人想要根據祖先歷史、根據遺傳口味訂製食品的旅行。圖/Pexels
DNA 裡的易感性和風險不必是有意義的或科學準確的:只有對我們很重要時才有關係,這就是我們在乎行銷的原因。舉例來說,如果你懷疑自己的體質容易中風或得糖尿病,那麼你可能更喜歡點擊有關膳食補充劑,而不是針對手腳笨拙的廣告。
血統是旅行業行銷的絕佳機會。甚至在墨西哥航空公司之前,前面提到的網上旅遊公司 Momondo 利用揭露人們發現自己遺傳血統後的驚奇,製作了一部人氣超高的短片,還發起了「DNA 旅程競賽」,客戶可以贏得 DNA 檢測套組,並能免費前往跟他搜尋結果相關的地方去旅行。其他公司,甚至某些國家的旅遊局,一定會緊接著跟進,而且什麼事都有可能,沒有極限。很快地獲得特殊優惠去愛爾蘭、義大利或巴布亞的「遺傳家園」旅行,或者取得折扣機票去見你在「親戚搜尋器」上找到的遠親也即將司空見慣。
但是根據 DNA 而做的折扣可能是個法律上複雜、難以推行的雷區,這可以解釋為什麼墨西哥航空沒有完全遵循競賽期間提出的條件。根據不同血統收取不同的價格將等同於按「種族」或國籍區分客戶,這幾乎在所有地方都是非法的。監管機構是否會同意破例,並允許根據我們的 DNA 提供折扣?遺傳技術的出現又再一次挑戰了規則,這些規則是在前基因體時代編寫的,當時血統只有是否,而不是遺傳報告中百分比的問題。
根據 DNA 而做的折扣等同於按「種族」或國籍區分客戶,在所有地方幾乎都是違法的,所以墨西哥航空沒有完全遵循競賽期間提出的條件。圖/Wikimedia
社群大數據推播,搜尋後就被標記為粉絲
曼迪.卡普里斯托 (Mandy Capristo) 是一位高雅的德國十大流行歌手。她以一首成名曲〈我想要擁有自己的自動提款機〉(Ich wünsche mir einen Bankomat) 開始職業演唱生涯,並組成女子樂隊 Monrose,之後單飛成為獨立歌手,她的歌曲曾經登上流行歌曲的排行榜。當我在 Spotify 上搜尋她時,她最受歡迎的曲目是〈Si Es Amor〉,這是一首帶有西班牙標題和德語歌詞的舞蹈音樂,是最不可能符合我音樂喜好的組合。
我們的 DNA 訊息一旦注入到大數據遊戲中,就會讓我們容易被說服,這是有道理的。在 2011 年,全球最大信用卡公司之一的 Visa 就招惹了很大的麻煩,當時它的一項專利申請提到 DNA 作為行銷用途的數據(之後 Visa 已刪除了來自專利競標中對遺傳材料的引用)。
如果我們管理不當,以 DNA 為廣告素材的後果確實令人擔憂。有一個廣告根據我的遺傳推斷來源,慫恿我去造訪挪威或俄羅斯,或根據我的遺傳偏好推薦餐館,這些推薦都是無害的。另一方面,從網路窗口彈出建議我購買不正確的 DNA 易感性的藥物、補品或治療方法,這些對我的健康和我的錢包都是潛在的危險。大量針對特定臉書和推特個人資料的社交媒體宣傳和虛假新聞已經影響了美國和歐洲的選舉:將 DNA 的變數添加到組合中,可能只會使我們更接近傅柯的反烏托邦。
雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏(Ermel, R et al.,1997),但最新的研究卻發現,無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源(Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019),甚至會造成偽陽性誤判。因此,目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」(Food Elimination Method)。
Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
您知道中央研究院有位相當低調的遺傳演化學大師嗎?此人開創了許多分子演化的數學分析方法,他就是生物多樣性研究中心的特聘研究員李文雄院士!數學是李文雄用來描述生物演化的工具,用 DNA 序列計算分子時鐘是他的重要貢獻。至今 80 歲高壽的李院士,是國內唯一獲得巴仁獎榮譽的得主,不僅培育眾多學生,並且依然在最前線探索未知。中研院「研之有物」專訪李文雄,邀請他分享在美國與臺灣的學研經歷及主要研究成果。
因此改變 DNA 的核苷酸,有時候不會改變氨基酸,此時稱為同義突變(synonymous mutation);有時候會改變氨基酸,此時稱為非同義突變(nonsynonymous mutation)。比較 DNA 序列和胺基酸序列變與不變之比例,就能大約估計天擇力量的影響,推測天擇是傾向去除突變還是選擇突變。這是分子演化常見的分析之一,李文雄的實驗室開發了數個被廣泛應用的分析方法。
在分子演化興起前,不同生物間的親疏關係,可以透過生物形態的相似程度建構演化樹,但形態資料很有限。比較生物 DNA 或蛋白質的資料,可以細緻地釐清物種間的親緣關係,對分類學的貢獻很大。
比方說早期演化學家會比較一群鳥類的嘴喙特徵,兩種鳥喙的形態差異較小,便代表其親緣關係較近;而分子演化學家則是比較這群鳥類的 DNA 或蛋白質序列的差異,更能釐清彼此的親緣關係。
形態是巨觀的,分子是微觀的。但我們也可以說每一處 DNA 或氨基酸位置都相當於一種形態。分子資料通常更容易取得,可提供比較的特徵數量也比形態還多很多,更容易計算。
關於同一物種的性別演化差異,李文雄表示這是前輩霍爾丹(J. B. S. Haldane)提出的觀點。李文雄設計好 DNA 定序區間及物種,產生適合材料,於是就驗證了此假說。雖然講起來雲淡風輕,但若讀者了解遺傳學發展史應該會深受震撼,因為霍爾丹正是奠定族群遺傳學的三大名家之一,從霍爾丹到李文雄,我們可以看見大師傳承的軌跡。
遺傳與演化學最高榮譽:巴仁獎
靠著數學和分子生物學的分析,李文雄解決了許多演化生物學的難題。比如,他在 1991 年就以很有限的人類 DNA 序列資料,預估人類的 DNA 多樣性低於 0.1%,比果蠅的低不少,十年後大量的資料證明他的預估是正確的!還有,在 2001 年當黑猩猩的基因體資料還很有限時,他就預估出人類與黑猩猩的基因體相差只有 1.2%,這個預估引起很大的震撼,因為人類與黑猩猩看起來很不一樣,但當黑猩猩的基因體於 2005 年發表時,得到的答案與李文雄的預估完全一樣!
承上,李文雄陸續受到各界肯定,他於 1998 年被挖角到芝加哥大學擔任 George Beadle 講座教授(Beadle 為一位諾貝爾獎得主),並當選中研院院士。2003 年更獲得兩項重大榮譽:美國國家科學院院士和巴仁獎(Balzan Prize for Genetics and Evolution)。
隨著 1980 年代以來 DNA 序列數據的爆炸式增長,李文雄一直是通過比較 DNA 序列來推斷演化關係的方法的設計師。他在建立估計演化樹的準確程度和可以放在其中的統計置信度的方法方面特別有影響力。
以往解釋 DNA 數據的一個關鍵假設是 DNA序列的變化在演化時間上以恆定速率進行(所謂的分子時鐘)。該假設常被用於估算譜系分歧的時間。1980 年代,李文雄第一個證明分子時鐘的運行速度取決於世代的長短:世代越短,時鐘越快。因此,時鐘在大鼠和小鼠之間的演化速度是猴子和人類之間的演化速度的五倍。這一發現有助於更好地估計兩物種的分歧時間。
另一方面隨著技術進步,以前難如登天的問題,現在也可能有機會解答。上面提到人類與黑猩猩的 DNA 分歧只有 1.2%,但兩者間的差異除了非編碼區外,也有很多來自基因調控不同的區域,尤其是腦部發育。過去這幾乎是不可能探索的議題,如今難度雖大,卻是有希望解決的難題。總之,在李文雄的視角中,一直都有新鮮的問題。
透過遺傳學研究過往,最令人驚奇的應用途徑是粒線體 DNA 。粒線體 DNA 是基因組中非常微小的一部分(大約只有二十萬分之一),透過母親、女兒和孫女等母系親屬代代相傳。一九八七年,艾倫.威爾森(Allan Wilson)等人採集世界各地多個人種的粒線體 DNA ,定序出數百個字母。他們比較這些序列之間的突變差異,建構母系親屬系統樹。