【创作培育计划】影响孩子身高的因素,先天遗传和后天环境哪个更重要?

来源:科普中国

我们经常从一些科普文章中看到过这样的说法,影响一个孩子未来身高的因素,遗传占70%,而后天环境占30%。


(相关资料图)

很多人对此深信不疑。

遗憾的是,这种说法是对遗传率的一种误读。

首先,遗传率这个概念是针对群体,而非个人的。

所谓遗传率,指的是在一个群体中,其成员的表型差异有多少是由遗传差异决定的,多少是由环境差异决定的。

比如说,某个国家青少年身高的遗传率是70%,这意味着,身高受遗传控制的程度没有达到100%,还有30%受环境因素的影响。因为生长环境的各项条件,包括营养、锻炼、睡眠等方面的不均衡,使得该国青少年的平均身高,并不能100%充分表达出遗传应有的水平,因而在他们成年后的平均身高中,遗传的影响仅占70%,而环境的影响占30%。

其次,遗传率并不是一个绝对数值,在不同的群体中是存在差异的。

既然生长环境的好坏会决定遗传的表达,那么在一个非常理想的环境中,例如在某个国家,青少年所处环境所提供的营养、锻炼、睡眠、心理健康等因素接近于完美,这个群体的遗传率应该是多少呢?

答案是,无限接近与100%。

因为生长所需要的后天条件是完全被满足的,所以我们说,这些青少年的身高,完完全全是由遗传所决定。

虽然这样完美的生长环境,在现实世界中是很难存在的,但可以无限接近。同时,我们由此可以得出一个结论——生长环境越好,身高的遗传率也就越高。

由于各个国家、地区和群体所处的环境各不相同,因此不同国家、甚至不同年代青少年的身高遗传率也存在着巨大的差异。

2020年,著名医学杂志柳叶刀发表了一个研究,该研究在1985至2019年期间,对200个国家和地区,共计6500万名学龄儿童和青少年的身高和体重指数轨迹进行了汇总分析。

我们从中选几个国家作为示例。

首先是中国,从1985年到2019年期间,19岁青少年的平均身高,男孩从167.6cm,增长到了175.7cm。

而女孩的平均身高则从157.4cm,增加到了163.5cm。

由此可见,在过去的35年中,中国19岁男孩的平均身高增加了8.1cm,而女孩增加了6.1cm。

值得一提的是,中国青少年身高的增长幅度,男孩名列全球第一,而女孩则是第三。

是什么原因导致了中国青少年身高的巨大变化呢?显然,过去35年中国经济的高速发展,让青少年的生长环境获得了持续性的改善。

从遗传率的角度来说,假设当今世界青少年的身高遗传率是70%,那么在35年前的中国,该数字要远远低于70%,而在今天,则是高于70%。

作为对比,我们看看其他几个国家。

全球身高第一的荷兰,在过去35年间,19岁男孩的平均身高从180.6cm,增长到了183.8cm。

女孩的平均身高从168.2cm,增长到了170.4cm。

全球经济第一的美国,男孩身高从175.7cm,增长到了176.9cm,遗传率的提升幅度不大。

而女孩身高从163.0cm到163.3cm,增长幅度更是微乎其微。

我们的近邻日本,男孩身高从170.4cm增长到172.1cm。

女孩身高从157.3cm增长到158.5cm。

不难推测,美日两国较低的遗传率增长,与其放缓的经济增速呈正相关。或者说,这些发达国家给青少年所提供的生长环境相对比稳定。

那么,是不是说,当生长环境达到一个非常理想的程度,也就是遗传率达到接近100%时,人类的身高将停止增长?

如果不考虑基因突变的话,确实如此。

与此相对应,当某群体所处的环境恶化时,青少年身高的遗传率也会相应降低。

事实上,并非全球青少年的身高在过去35年中都在提升,也有若干是在倒退的。

例如意大利,19岁男孩的身高,从1985年的175.1cm,下降到了2019年的174.4cm。

女孩的身高同样在减少,从161.9cm下降到161.8cm。

其他国家如马里、塞内加尔、尼日利亚、利比里亚等,都出现了一定程度的负增长。

显然,这些国家衰退的经济甚至是常年战乱的环境,影响了青少年身高的发育和增长。

具体到我们每个家庭的孩子来说,影响身高的关键因素确实是遗传和环境,但二者并不是简单的相加关系,而是相乘的关系。

而遗传和环境的重要程度,也不是所谓的七三开,而是同等重要,缺一不可。

说完了遗传率这个概念,其他关于青少年身高预测的一些疑惑也就不难解答了。

让我们一起来看几个常见的问题。

问题一:假设环境相同,不同的人种之间,基因差异所导致的身高差异大吗?

因为人类大范围的基因交流,大的群体之间不存在明显差异。我在之前的视频也说过,按照肤色进行人种划分不是一个科学的概念。但在一些小且封闭的群体中,例如非洲某些比较封闭的原始部落,基因的差异可能导致明显的身高差异。

问题二:网络上常见的身高预测公式有用吗?

下面这些是网络上流传已久的身高预测公式——

甚至还有所谓的宝宝身高计算器——

它们有没有用呢?

且不说公式本身的算法是否正确,我们知道,要得出正确的结论,首先要有正确的前提,那么这些计算公式的前提是什么?

是父母的身高,而且应该是遗传充分表达的身高,或者说他们按照遗传本应该长到的身高,否则结论是不可能正确的。

然而,因生长环境所限,很多父母成年后的身高,并不能完全体现出遗传的表达。

比如说,有的父母个子矮,但不是因为他们的遗传不好,而是父母在青少年时期或营养不均衡,或缺少锻炼所导致,所以他们的孩子,一旦生长于一个优越的环境,身高会远远超过父母。

而有的父母因为从小生长环境好,身高发育充分,因此他们的孩子即便从小环境优越,身高相比父母也很难有明显的增长。

两种不同的情况,导致两对同样是175cm和165cm的父母,按照公式算出来的孩子身高应该接近,然而事实上却可能差别很大。

此外,决定后代身高的基因有很多,有的父母本身个子不高,也就是说,他们各自的基因组合分别都不利于长高,但两个人基因的重新组合之后,却可能出现有利于长高的基因组合。

最后,所有身高预测公式都存在一个正负值到7-8cm的浮动范围,也就是说,假设公式预测你的男孩能够长到176cm,那么最终,他的身高最高值可达到184cm,而最低值则只有168cm,两个不同的数值,或许将带来两种不同的人生。

这样的预测,又有多少意义呢?

问题三:既然遗传在现阶段是无法改变的,那么我们在为青少年创造后天环境方面,还需要注意些什么?

我们常说,均衡的营养,能够为青少年的发育提供身体所需要的基本材料,充足的体育锻炼和睡眠,以及良好的心理健康,能够保证生长激素的正常分泌。

以上都是后天环境对青少年身高的重要影响因素。

虽然大多数父母对这些概念烂熟于心,但在养儿育女的过程中,却仍然存在着很多问题。

先说营养,在很多父母之间的交流场景中,经常可以见到那些为孩子吃饭发愁的父母,羡慕那些能吃的孩子。而孩子的爷爷奶奶这一辈,更是把“拼命喂饱孩子”这件事贯彻到极致。

所以我们经常能够见到一些身材并不是很高,体型却鼓鼓囊囊的小胖子。

为什么会这样呢?

因为时至今日,很多父母家长仍然分不清“充分且均衡的营养”和“使劲儿吃”有什么区别。

对于青少年身高的生长发育,最重要的营养是蛋白质、钙类以及维生素D等营养素,简单说就是肉蛋奶、蔬菜以及水果,而在我们的传统饮食中,存在着很多对于青少年生长发育毫无益处的“垃圾食品”。

以最容易被忽视的早餐为例,目前国内仍然有很多家庭,给孩子吃的早餐是以传统的白粥、油条、馒头、咸菜等食物构成,这些食物的共同特点是碳水化合物比例过高,容易导致热量超标,而长高更需要的蛋白质、钙类以及维生素却摄入不足。

过量的碳水化合物会让孩子长胖,却不能让他们长高,于是就有了那些身材不高的小胖子。而超重肥胖反过来又会限制孩子生长激素的分泌。还容易导致骨龄提前,使孩子提前发育从而缩短了身高增长的空间。

有人说,你这是何不食肉糜。有多少家庭的早餐,能吃得起大鱼大肉?

其实,营养均衡的早餐并不奢侈,最简单的配置,1个鸡蛋、1杯牛奶加上一个苹果,就可以解决问题。

这不是一个经济问题,而在于你是否愿意挑战固有习俗和传统文化。

然后是锻炼和休息。

在当今的中国,孩子之间学业竞争之“卷”,甚至能让有些国家的成年人都感到触目惊心。且不说现在连小学体育课都经常被数学语文所霸占,即便是放学以后,孩子每天做到深夜的功课,也让他们难有外出锻炼的时间。

越来越多的奥运金牌没有让我们成为一个体育大国,而孩子的体育锻炼和健康状况,却越来越让人担忧。

繁重的课程和作业不仅让孩子缺乏体育锻炼,也同样在压缩他们的睡眠时间,影响着他们的心理健康。

作为父母,我们扪心自问,如果忽视了孩子的身体健康和心理健康,而仅仅追求让孩子长个,不正是所谓的舍本逐末吗?

问题四:除了身高之外,青少年受遗传率影响的还有其他哪些重要方面?

除了身高之外,受遗传率影响、最被父母所关注的还有孩子的学习成绩。

在教育发达的国家和地区,遗传率对于青少年学习成绩的影响可以达到70%,而在教育资源相对不那么均衡的地方,遗传率的影响要低得多。

也就是说,教育的高度发达和公平,才能真正达到让孩子拼智商的程度。在此之前,拼的是父母如何为孩子获得更多教育资源。

这正是造成目前一些社会教育问题的原因所在。

和因为自己身材不高而担心孩子个子矮不同,很少有望子成龙的父母会怀疑自己的孩子先天智商不足。所以无论什么样的孩子,父母在条件允许的情况下,总会想尽一切办法让孩子进入到当地教育条件最好的学校,甚至让孩子去到一个陌生的城市。

当然,这不是父母的错,他们无法改变孩子的遗传,所能做的,就是努力去改变孩子的环境。

有人说,现在的孩子,拼的不仅仅是他们本身,更是他们的父母,甚至是祖父母。

也许对于中国人来说,这种拼劲,本身就是一种遗传力的体现吧。

审核:王晓纯 北京新世纪妇儿医院 临床营养 美国注册营养师

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关键词: 心理健康 后天环境 也就是说

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