身份盗窃:艺术与科学中的先天与后天

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


艺术和科学以不同、困难且常常矛盾的方式探讨是什么造就了我们。自从“先天与后天”这个词组在19世纪晚期首次使用以来,人们试图区分先天遗传和外部环境对我们独特个性的贡献,一直有人主张我们的基因组、表观基因组、连接组、我们个人的历史时刻和社会环境,或上述所有因素至高无上。《先天与后天之间空间的幻象》一书中,伊芙琳·福克斯·凯勒写道:“先天与后天辩论最引人注目的特点之一是,它经常导致两个明显矛盾的结果:声称辩论终于得到了解决(即,我们现在知道答案既不是先天也不是后天,而是两者兼而有之),以及辩论拒绝消亡。”

两位艺术家的最新作品重新浮现并重新提出了先天与后天的辩论,他们的作品与遗传学相关。Heather Dewey-Hagborg的作品《陌生人幻象》有时令人毛骨悚然地审视了身份的遗传学以及我们DNA中包含信息的隐私。她基于从纽约市街道上遗落的毛发、烟头和嚼过的口香糖中分离出的遗传物质,创作了3D打印的面孔。这些面具般的、脱离身体的面孔是通过计算机从照片数据库中生成的合成图像,这些照片是根据Dewey-Hagborg从她从样本中分离出的DNA中扩增和测序的仅三个基因编码因子(眼睛颜色、染色体性别和线粒体单倍群)的信息进行选择和个性化的。

作为仅从这些信息生成的“肖像”,这些面孔不是类似于真人的稳定图像,而是代表了无法将先天与后天分离的物体。尽管“家庭相似性”很强,但仅从基因来确定某人的面部结构目前是不可能的,因为极少有单个基因位点与任何明显的特征持续对应,并且受到许多发育和环境因素的影响。即使确定某人是耳垂附着还是不附着,这是孟德尔遗传的经典课堂例子之一,实际上也比单个基因的作用所能解释的更复杂。当多个基因相互作用并与外部因素相互作用以产生表型谱时,在序列和面相之间找到一一对应的关系在统计学上变得不太可能。对于Dewey-Hagborg来说,解释编码像眼睛颜色这样简单的基因序列表明,仅通过DNA序列来定义某人的特征是多么困难。在Fast Company一篇关于该作品的文章中引用了Dewey-Harborg的话,她说在某些情况下,DNA结果显示“这个人有80%的可能是棕色眼睛,20%的可能是绿色眼睛。你必须做出那个决定。”


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由染色体决定的性别或由线粒体祖先定义的种族,当然在生物学和社会学上都比眼睛颜色复杂得多。性别、性别认同、种族和族裔是由文化定义的边界在生物特征谱系中划分的,这些特征谱系受到无数基因甚至更多的社会和环境因素的影响。在设计通过染色体和单倍群代表某人的面孔所需的遗传和计算机模型中,构建了许多层假设。再次引用Fast Company的文章:

“为了生成一张面孔,你需要教计算机什么是面孔,”Dewey-Hagborg解释说。但是,你如何告诉计算机像人类的性别或种族这样复杂的东西是什么样子的呢?...Dewey-Hagborg称这个过程“有问题”,她说她希望她的作品能够引发更多关于DNA分析和面部计算机建模中主观性的讨论。“它实际上涉及到创造刻板印象,并基于这些刻板印象来生成面孔,所以我希望通过这项工作来质疑这一点。”

考虑到这些挑战,看到这件作品被解读的一些方式,这令人惊讶(好吧,也许没有那么令人惊讶)。Fast Company文章的标题本身声称“这些3D肖像仅使用一个人的DNA创建”,忽略了模型中包含的许多假设和刻板印象,而这些假设和刻板印象在文章中已明确讨论过。更令人惊讶的是《华尔街日报》关于该作品的文章中引用了Genspace主任Ellen Jorgensen的话,Dewey-Hagborg在该机构为该作品完成了基因工作。Jorgensen说:“当你意识到有人可以从街上捡起一根头发,并且可能比医生更了解你时,这真的会让你感到震惊。”从能够对头发中的基因进行测序到这些序列能够如此多地说明某人,这是一个巨大的飞跃。尽管有许多值得注意的基因变异显着影响健康的案例,但对于大多数人来说,健康通常更多的是您出生地和社会经济地位的结果,而不是您与生俱来的基因。

虽然 Dewey-Hagborg 的作品突出了从 DNA 推断到个人的某些困难,但 Koby Barhad 的作品《我之所有》通过尝试做相反的事情——使用“后天”在一只小鼠中重塑埃尔维斯·普雷斯利,从而生动地展示了先天与后天的不可分割性。

与 Dewey-Hagborg 的作品类似,Barhad 的推测性项目始于对从 eBay 购买的埃尔维斯的一根头发进行基因分析。与行为特征相关的序列理论上可以克隆到转基因小鼠中,从而制造出嵌合的埃尔维斯小鼠。由于仅靠基因并不能使埃尔维斯成为真正的他,Barhad 还设计了一个复杂的小鼠栖息地,该栖息地将在某种程度上反映埃尔维斯一生和人际关系的不同时期,从而为埃尔维斯基因的适当表达创造环境。《We Make Money Not Art》中的一篇文章描述了小鼠在埃尔维斯栖息地中旅行的每个阶段:

设计师确定的对塑造埃尔维斯有影响的一些主要主题是:他与母亲的亲密关系(因此给小鼠提供了一个小鼠同伴),童年时曾是欺凌行为的受害者(在这个笼子里,小鼠会受到使其恐惧的外部刺激),发现他的才华,成为明星(以一面扭曲的镜子为特色,使小鼠看起来更大),Graceland 时期(在小鼠探头探脑的每个地方,它都会得到食物或玩具形式的积极反应,并不断填充笼子,直到让它感到焦虑),军队,母亲去世,与 Priscilla 离婚都是由一个充当隔离室的笼子代表的事件。最后一个笼子体现了埃尔维斯生命的最后三年,当时他工作到死,那个时期用笼子顶端的一个小跑步机来表示。小鼠会跑,跑,跑,最终摔倒。

Koby 并没有将该项目推进到让转基因小鼠穿过所有这些笼子的程度,这对动物来说太残忍了,但他的项目[确实]让我们怀疑,有一天是否有可能进入一种新型宠物店,要求购买一只狗、一条鱼或一只猫,它们不仅具有与流行偶像或历史人物相同的基因特征,而且行为也像他们一样。

是什么造就了埃尔维斯?小鼠表现得像埃尔维斯意味着什么?埃尔维斯小鼠的荒谬性和DNA启发面孔的怪异性,为我们提供了先天与后天相反但相互关联的极端,突出了远不止对DNA隐私所有权,甚至基于DNA的营销的担忧。我们应该为保护我们的基因隐私而奋斗,但我们也应该反对我们的DNA在某种程度上从根本上决定了我们是谁的观点。

Christina Agapakis 是一位生物学家、设计师和作家,她以生态和进化方法研究合成生物学和生物工程。她在哈佛医学院的博士论文项目包括:细菌中用于生产氢燃料的代谢途径设计、植物的个性化基因工程、工程化光合内共生以及奶酪气味组学。她与 Oscillator 和 Icosahedron Labs 合作,致力于展望生物技术和合成生物学设计的未来。

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