互动科普

16年的漫长岁月中，仅找到一个“金牌基因”

Newton：到目前为止，您采集了多少著名运动员的DNA？

皮齐拉蒂斯：我没有数到底有多少个。但是，我想肯定超过了1000人。我去肯尼亚、埃塞俄比亚和牙买加的时候，坐飞机时经常随身带着研究用的棉棒，这是因为当我遇到奥运选手时，就能随时采取DNA样本了。而且，世界纪录被不断刷新，我们的DNA数据库也是不断更新的。

Newton：您找到了多少个与体能有关的“能力基因”呢？

皮齐拉蒂斯：包括其他研究小组在内，很多的验证结果表明，在耐力或爆发力等运动能力以及血压等生理数据中，200多个基因至少与其中的一种有关。

但是，许多研究仅仅涉及到运动能力的一部分，检测对象人数也较少。我本人也曾经发表过一些研究结果，由于这个研究领域的历史较短，尚未确定方法，还处于摸索的阶段。

Newton：虽说不能公开个人信息，我还是直截了当地向您求教，博尔特、马卡乌等著名运动员的“金牌基因”到底是怎样的呢？

皮齐拉蒂斯：哈哈，您的提问方法非常谨慎。如果不是普通基因，而是能力基因的话，可以不公开个人信息进行说明。

首先，我在最近发表的论文中，汇集了显示基因与能力相关性的研究成果，并制定了判断相关性可信度的标准。在现阶段，只有“ACTN3基因”完全符合标准。

Newton：这是什么基因呢？

皮齐拉蒂斯：研究发现，在短跑等冲刺/力量型优秀运动员的ACTN3基因中，“RR型”或“RX型”注1比较多，而马拉松等耐力型优秀运动员的ACTN3基因中，“XX型”比较多。我所采集的DNA数据库中，世界级短跑运动员的ACTN3基因全部为冲刺/力量型选手较多拥有的类型，无一例外。到2012年4月30日为止，符合我制定的标准的能力基因只有这一个。

Newton：也就是说，现在您只找到了一个“金牌基因”。

皮齐拉蒂斯：我认为，博尔特和马卡乌两人的ACTN3基因会是冲刺/力量型选手常见的“RR型”或“RX型”中的一个。当然，这只是我的猜测。

没有适当的“基因组合”，根本无法成为顶级运动员

Newton：不管是百米还是马拉松，都需要奔跑，这一点都是相同的。ACTN3基因与“奔跑能力”有关吗？

皮齐拉蒂斯：我认为ACTN3基因是与爆发力和耐力都有关的一种基因。

Newton：如果与爆发力和耐力都有关的话，那么，假如拥有“RR型”或“RX型”的ACTN3基因，就可以在各种比赛项目中都成为一流选手吗？

皮齐拉蒂斯：这里存在一个问题。80%的高加索人种注２(所谓的白色人种）都拥有短跑运动员常有的ACTN3基因。99%的牙买加人也是如此。而且，几乎所有的埃塞俄比亚人和肯尼亚人也拥有这个基因，但是他们却在耐力方面出类拔萃，并不擅长短跑。所以，仅靠ACTN3基因并不能预测什么。

Newton：那么，研究其他基因能弄清楚博尔特和马卡乌两人的差别吗？

皮齐拉蒂斯：我们研究了4名历届百米短跑世界纪录保持者以及6名长跑世界纪录保持者的DNA，检测了与能力有关的24种基因群注3类型，发现百米短跑世界纪录保持者与长跑世界纪录保持者的基因类型有很大一部分是相同的。

Newton：可是，百米短跑和马拉松是完全对立的两项运动，大致相似这个结论太让人意外了。

皮齐拉蒂斯：问题是，是否拥有运动员所必需的“基因算法”。

Newton：什么是“基因算法”？

皮齐拉蒂斯：就是与能力有关的基因“组合”。例如，牙买加的博尔特和鲍威尔两人的确在肤色上非常接近，但是，他们的体格等特征并不相同。当然，这与心脏和肺的大小、体内的氧运载能力等因素也有密切关系。一般来说，在爆发力和耐力这两方面，基因算法是不同的。

Newton：如果有了适当的基因组合，成为优秀运动员的可能性就会很大吗？

皮齐拉蒂斯：可以肯定地说，没有适当的基因算法的话，成为顶级运动员的可能性为“零”。实际上，这是绝对不可能的。我作为研究人员，非常不愿意使用“绝对”这个词。但是，现在是例外。

因此，我们给孩子们做了最大氧摄取量的测试，并把测试结果告诉了他们的父母。最大氧摄取量是一个非常好的例子。如果其测试结果为平均值的话，虽然不能具体特定是哪一位，但可以得出结论，其基因类型和组合不合适成为运动员。

Newton：适合运动员的基因组合是什么呢？研究出结果了吗？

皮齐拉蒂斯：还没有，为了达到相同的竞技水平，也许有几千种不同的算法。

（本文发表于《科学世界》2012年第8期）