2024年3月27日 星期三

解碼貝多芬(Beethoven)的音樂才能

 

圖片來源:維基百科

隨著貝多芬的基因體在2023年解碼,科學家們想要知道關於他的更多秘密。

當然,這還是有賴基因體學的突飛猛進:全基因體關聯研究(GWAS)使得科學家越來越瞭解人類基因的功能,而古基因體學也讓分析古老樣本成為可能。

最近,科學家們使用了「多基因指數(polygenic indices,PGIs)」來分析貝多芬的基因體,想知道他的音樂才能從何而來。

所謂的「多基因指數」,是透過從先前的全基因組關聯研究(GWAS)中對該特徵的估計效果得出的,主要是單核苷酸多態性(SNPs)。 簡單一點說,多基因指數就像從遺傳角度評估個體對某一特定特徵(如身高、智商、或是特定健康狀況的風險)傾向的綜合評分。你可以將每個人的基因體想像為一幅龐大的拼圖,而拼圖的每一塊代表了一個遺傳變異(例如,單核苷酸多態性,SNPs)。這些遺傳變異在不同人之間有所不同,有的變異可能使個體在某方面表現得更好,有的則可能增加某些健康問題的風險。

而多基因指數就是將影響特定特徵的許多遺傳變異組合起來,形成一個綜合得分。這就像是從拼圖中選取所有與特定圖案相關的碎片,根據它們是如何影響這幅圖案的完整性和美觀來給予評分。

不過,雖然多基因指數可以提供有關個體在某些特徵上的遺傳傾向的資訊,但它並不是絕對的命運。就像一個評分可以預測學生在考試中的表現傾向,但實際成績還會受到準備程度、考試當天狀態等多種因素的影響一樣,多基因指數也只是一個基於目前已知的遺傳資訊的大概預測。就像種子的生長不僅取決於它的種子本身的品質,還取決於土壤、水分、陽光等環境條件,一個人的特徵和能力也是遺傳因素和環境因素共同作用的結果。多基因指數反映了遺傳方面的傾向,但實際表現還會受到環境、生活方式等許多其他因素的影響。

雖然這樣的PGI反映了遍布於基因組的許多SNPs的總合影響,每個個體效應大小都非常小,但至少對於大多數複雜特徵而言,它只捕捉了整體遺傳變異的一小部分。研究團隊發現,貝多芬對肝硬化的PGI位於第96百分位,意味著遺傳因素對他的嚴重肝病有一定程度的貢獻。

雖然研究團隊很想知道貝多芬的音樂才能是否出類拔萃,但因為音樂才能尚未有足夠量的GWAS,所以並不能下結論。然而,在一項涉及606,825名具有歐洲血統的個體的最近GWAS中,發現了69個遺傳位點與自我報告的節奏同步能力的變異顯著相關,該能力是透過以下這個問題:「你能夠隨著音樂節拍打拍子嗎?」來評估。

於是,研究團隊對貝多芬進行了這一PGI的分析,並將其與擁有數千名現代個體的音樂成就數據的兩個基於人群的資料庫進行了比較。結果顯示,貝多芬在節奏同步方面的PGI排在STAGE和BioVU兩個資料庫的第9和第11百分位,意味著與兩個參考群體相比,他的PGI相對較低。

不過,會打拍子其實也不代表什麼!能夠跟著樂曲打拍子,也只是節奏感不錯罷了,不必然就意味著有音樂才能(我就從來沒有)。當然,根據貝多芬的手稿看來,他寫曲子的時候其實是非常辛苦的,常常一小段改了又改、改了又改,最後還整個打叉叉的都有。我常常覺得,他跟莫札特就像杜甫跟李白一樣,貝多芬就是杜甫,是那種寫一首詩要「捻斷數莖鬚」、「為道從前作詩苦」的人。只可惜沒人知道莫札特埋在哪裡,要是可以分析莫札特的基因體,一定可以得到更多資訊。

參考文獻:

Laura W. Wesseldijk, Tara L. Henechowicz, David J. Baker, Giacomo Bignardi, Robert Karlsson, Reyna L. Gordon, Miriam A. Mosing, Fredrik Ullén, Simon E. Fisher. Notes from Beethoven’s genome. Current Biology, 2024; 34 (6): R233 DOI: 10.1016/j.cub.2024.01.025

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