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本章的第一部分介绍了遗传基因与遗传特征的基本概念。但是，任何一种人类性状都不是基因遗传单一作用的结果。环境对于性状的生成和发展起着必不可少的作用。本书中的环境指的是儿童与其生命中的人、事物、情境的相互作用。儿童由父母抚养、老师教育，同时又受到兄弟姐妹、玩伴、榜样等的多方面影响。温度、光照、有毒化学物也会影响儿童发展，所以这些也属于儿童发展的一部分。本节中，我们将讨论遗传基因与环境如何相互作用形成儿童的复杂性状、特征、行为。
发展心理学家将遗传基因与环境之间的相互作用称为基因-环境交互作用，即第1章介绍的天性与教养的相互作用：天性（基因与遗传）与教养（环境影响）共同发挥作用，产生某种结果。第1章已经提到，哲学家、科学家一直以来都对天性与教养之间的相互关系非常感兴趣。几个世纪以来，有人认为天性重要，有人认为教养重要，但现在人们基本认为二者对儿童发展均有至关重要的作用。遗传基因与环境之间的相互作用表现在多个方面。我们会介绍三种常见作用方式——反应幅度、渠化作用和选窝现象，以及一种新理论—— 或然渐成论 。
反应幅度 考察遗传基因与环境之间的交互作用，需要认识到个人的基因型（实际基因密码）限定可能出现的表现型（可观察到的性状）。所有可能出现的表现型就是每个人基因型的反应幅度。重点在于，基因限定反应幅度，但是表现型最终由环境影响决定。图2.12显示的是三名儿童认知能力的假设反应幅度。反应幅度是一种理论构架，有助于我们更加了解基因与环境交互作用的形式。但是实际操作中我们不可能确定某个人的反应幅度，因为在个人发展的有限时间里，我们不可能了解或操控所有环境因素。
图2.12 三名儿童认知能力（智商）的反应幅度（假设数据）
儿童甲显示反应幅度大。缺乏环境刺激的情况下，智商平平；如果加大环境刺激，智商则大大提高。儿童丙反应幅度较小。该儿童基因型已经设限，不管环境因素如何，智商都会较低。唐氏综合征可能会形成类似基因型，导致低智商。儿童乙反应幅度介于两者之间，随着环境变化，智商也会适度变化。
渠化作用 基因-环境交互作用的第二种考察角度，强调遗传基因如何保护儿童免受环境影响。渠化作用是指基因对于发展道路与结果的影响。换言之，基因作为强大的缓冲，可以帮助个人应对复杂的环境变化，并限制环境对个人的影的响。因此，一个物种的发展，局限于该物种特有的几种发展道路，只会产生该物种特有的性状特征。图2.13将发展概念假设为地形，清楚地显示以上结论。遗传基因限定了穿过发展地形上山川峡谷的几条路径或渠道。环境可以看作一股外力（像风一样），推动个人在发展地形上行进。渠道越深，说明这条发展路径受基因影响越深，受环境（风）影响越小。这个模型中，选择点（渠道一分为二，提供两种发展方向的地点）代表着发展过程的重要时期。例如，儿童出生头一年如果没有听到某种语言的语音，就会慢慢失去辨别这种语言中微弱差别的能力，未来也很难达到母语水平。
图2.13所示渠化作用，特别是右侧的地形图，强调了遗传基因的保护作用。这就解释了为什么人们面对极端环境条件仍可以生存下来。你看出渠化作用和第1章适应性主题之间的相互关联了吗？基因的限制作用可以保护人们免受环境的负面影响。例如，大多数婴儿大约1岁开始走路，这与父母的看护质量无关，与婴儿吸收的营养质量也无关。因此，我们可以看出行走可以算作一种渠化活动——不管环境因素有多大差异，婴儿基本都是1岁左右开始行走。只有出现严重的环境干扰，如婴儿遭受严重虐待或营养不良，才可能出现意外，行走延迟。不过，读者还需注意，这种理论非常强调遗传决定论，而事实上，环境因素对于个人发展也有很重要的作用。
新近出现的渠化理论弱化了遗传决定论的色彩。这种较新的理论强调了环境的作用，特别是产前环境和儿童早期环境。该理论称为经验渠化，认为遗传基因提供多种可能的发展结果（类似于图2.13左侧情况），环境则发挥限制作用，决定最终的一条或几条发展道路。以语音感知为例，婴儿1岁之前，听到各个语言的基本语音时都是相似的反应；1岁之后，才会分辨母语（出生头一年接触的语言）语音中的细微差别。换句话说，遗传基因使得人们拥有感知语音的能力，但是个人早期语言环境决定其分辨的具体语音。反应幅度理论与经验渠化理论都强调环境因素对于最终发展结果的决定作用，但反应幅度理论认为，特定遗传基因的发展道路和发展结果有很多种可能性。相比之下，经验渠化理论强调发展道路与发展结果十分有限，并且限制性作用在发展初期就已发生。
图2.13 渠化作用
图示山川峡谷代表个人行进的发展地形。圆球在地形中移动的路径代表个人的发展。遗传基因决定了地形的高低起伏，而环境作用则推动圆球穿过选择点，继续行进。每个山谷的宽度代表某个基因型对应的表现型数（类似反应幅度）。注意右侧地形渠化作用更强，遗传基因在个人发展中发挥更大的作用。
这两种不同渠化观点对于一系列实际问题也有不同解答。例如，父母时不时会担心他们是不是影响了孩子的发展结果。强调遗传基因作用的渠化理论，认为除非父母采取了某些极端措施，否则儿童不会受到影响，而是沿着既定的发展道路发展。看护方式、日常生活稍有差别，基本不会影响儿童的最终发展结果。经验渠化理论则提供完全不同的理解。按照经验渠化理论，父母在儿童早期创造的经历、提供的机会将大大影响儿童的最终发展结果。
选窝现象 出人意料的是，儿童基因与环境的交互作用还可以表现为基因对环境的影响。儿童所处或选择的某种环境或多或少受到基因的影响。第一，婴儿时期，遗传基因的影响表现得比较被动。这一时期，婴儿的环境几乎完全由父母控制。但是，儿童与父母有很多相同的基因，因此家庭环境与儿童基因相符。第二，随着儿童长大，遗传基因发挥刺激性作用。这是指儿童的遗传倾向刺激父母等人做出反应。假使儿童想要从事体育运动，父母可能会为儿童提供更多运动的机会，包括多去操场、鼓励儿童参加运动队等。这些活动由儿童遗传倾向引发，并进一步加强儿童这一方面的遗传倾向。
第三，当儿童更加年长，能自主选择活动的时候，遗传基因发挥主动作用。较大的儿童可以主动寻找最适合自己的窝，即活动和环境，这就是选窝现象。自由选择的情况下，内向的孩子愿意选择更安静、被动性的活动，例如，看电影、读书等。外向的孩子更愿意参加体育运动和喧闹的活动。内向或外向的基因促使儿童选择符合其基因倾向的活动。因此，基因决定儿童的某些性状或特征，也影响儿童周围的环境，从而影响儿童行为。
我们的双胞胎女儿就显示了被动、刺激、主动三种形式的基因影响。两人还是婴儿时，我们按照自己的兴趣提供环境——读书、放音乐给她们听，拥抱她们并轻轻晃动。我们的兴趣和能力反映了我们的基因，因为我们和女儿有很多相同基因，我们提供的环境应该与她们的基因倾向相符。孩子长大一点后，周围的环境明显对她们产生了不同的影响。雷切尔非常开朗，喜欢快节奏的体育运动。莉莉更喜欢玩电脑游戏、芭比娃娃，或是安静地坐在大人腿上。我们对这些变化做出反应，让雷切尔花更多时间运动，让莉莉安静地玩耍。两个女儿现在长大了，开始积极选窝，因为倾向不同，她们选择的环境必然不同，包括个人爱好、结交的朋友和闲暇活动。
研究人员仍在研究基因与环境之间更复杂的交互作用如何影响人们的性状和特征。或然渐成论就是其中一个例子。“渐成”是指在发展过程中慢慢形成（而非从一开始就存在）某一性状、特征或行为。“或然”是指依据特定环境条件，某些特征或性状可能形成（而非与环境无关、必然形成）。或然渐成论认为，只有在遗传基因由特定环境条件或生活经验激活后，才有可能形成某一行为结果。例如，一个人就算遗传了某种癌症基因，最终也不一定患病。他选择的生活方式（如饮食运动习惯、抽烟、日晒等）可能会影响癌症基因是否被激活，以及他是否患上癌症。
这种交互作用并不新鲜，但这一理论将环境作为激活基因的主要因素，具有开拓意义。研究人员认为，人体内大多数基因不是直接表现而是被激活的（有人估计这一比例高达98%）。这意味着每个人的潜在发展路径远比实际发展路径多得多，个人环境决定基因组中哪些部分会被激活。图2.14显示了这种复杂的交互作用。例如，我们知道某些环境因素（如光、压力、营养、白昼长度）影响体内多种激素水平。激素进入细胞核，影响蛋白质合成，最终“打开”或“关上”某些基因。因此，不仅基因可以影响行为（见图2.14左上箭头），环境也可以影响哪部分基因被激活并表现出来（见图2.14下方箭头）。
我们来了解一下论证或然渐成论的一些重要研究。或然渐成论认为，环境如果发生重大变化，最终激活出来的基因也会改变。因此，如果研究人员将一个有机体放置在迥异于其自然环境的陌生环境中，即使遗传信息不变，有机体也可能形成该物种不常见的某些特征或行为。实际上，有些研究确实得出了这一结论。例如，改变小鸟胚胎发展环境，可能导致小鸟长出牙齿。小鸟胚胎已经形成，说明导致异常特征的基因已经存在，只不过正常发育的小鸟不会显现这一特征。环境变化激活了正常情况下“关闭”的基因。另一个实验中，研究人员将果蝇卵短暂暴露于乙醚气体中，导致孵化出来的果蝇多长了一对翅膀。基因激活的变化也可能遗传到后代——两对翅膀的果蝇后代也多长了一对翅膀（有些研究人员认为只有维持变化的环境，才能保证后代同样的基因得到激活）。
图2.14 或然渐成论
基因决定身体或行为特征（如高度活跃），促使儿童选择某些环境（如剧烈或刺激性运动）。但是环境也可以使身体产生变化（如激素水平），进而选择性激活基因。
这些研究对于人类发展意味着什么？显然，人类遗传潜能很大，但只有一小部分得以显现。儿童的环境（包括产前与出生后的环境）决定哪些部分可以显现。尽管研究人员取得了不少进展，我们还是无法断定哪些环境因素对于基因表达影响最大，也无法确定环境因素如何形成复杂性状，如智力与人格。但是或然渐成论有力地证明了基因与环境之间的关系，强调这种相互关系对发展产生影响，且天性与教养互相依存。