基因测试能造就下一代冠军赛马吗
从2013年6月开始，一匹名为“皮革贸易”（Trading Leather）的赛马开始在爱尔兰德比的赛马场上大出风头。
稍有常识的赛马育种者和驯马师都从它的体型、四肢长度和骨骼结构，以及奔跑的步伐情况，判断出这是一匹相当优秀的赛马。不过，培养这匹赛马的传奇教练——年过七旬的吉姆·博尔格，却坚信他的这匹小雄马只适合中等距离的赛跑，因为博尔格带“皮革贸易”接受了“速度基因”测试。这种测试就像是人类孕妇接受胚胎测试，以确定未来宝宝的性别一样。
如今，遗传学测试已悄然进入纯种赛马的世界，博尔格也借此确认了“皮革贸易”适合参加的赛跑距离，以及参加比赛的最佳年龄。
进入纯种赛马世界的遗传学研究
在变幻无常的赛马场上屡获成功的博尔格，将遗传学测试称为“人工育种300年来最重大的事情”。其中，“速度基因”是博尔格每年做出决策的关键依据，借此来判断让哪些纯种马进行交配，以及从什么时候开始训练有发展前途的马匹等。他相信只有结合了父母优秀基因的马匹，才最有希望成为新的赛马冠军。他对“速度基因”背后的科学笃信不疑，并专门开办了一个为育种者和驯马师出售“速度基因”测试服务的公司。
事实上，基因检测一直是体育产业及其相关从业者的一个梦想。自2000年人类基因图谱绘制完成后，体育运动科学家就已经开始竞相研究有助于体育发展的优势基因，如令肌肉纤维产生爆发力的单个基因等。每当宣布某个“体育基因”得到确认时，都会引起社会关于科学技术与人类文化孰优孰劣、先天基因条件与后天能力培养孰轻孰重的激烈争论。
基因真的能影响或决定体育运动的成绩吗？基因的作用与后天的培养训练哪个才是决定性因素？
将科研技术引入纯种马市场，这对于赛马行业和遗传基因学本身来说，都是一个重大突破。似乎某种单个基因的微妙变化，都会对运动表现产生影响。而关乎赛马“速度基因”测试的故事，则要从埃米琳·希尔——一个来自爱尔兰著名赛马培育家族的年轻科学家说起。
“创造”肌肉的基因
在爱尔兰一个马场里长大的希尔，于2004年获得了来自爱尔兰科学基金会的资助，开始研究赛马遗传学，并从爱尔兰的一些纯种马马场里收集DNA样本。当年是遗传学研究发展的一个绝佳时机，人类基因组测序已于2000年完成，几年后，科学家又完成了马的基因组测序。
希尔明白，动物的一些特征受到多种基因相互作用的影响，因此想要找出一个能够决定赛马速度的遗传因素并不简单。不过，她也锁定了寻找相关线索的方向——为“肌肉生长抑制素”蛋白质编码的单个基因。对于赛马而言，肌肉力量越强，奔跑速度也就越快。
肌肉生长抑制素是一种激素，可以抑制和调节肌肉纤维的生长，赋予生物体进化上的优势。1997年，约翰·霍普金斯大学的研究人员发现，小鼠体内的“肌肉生长抑制素”蛋白质越少，其肌肉组织就会越大，而完全缺少这种蛋白质编码基因的小鼠，其肌肉更是会增长到近乎恐怖的地步。后续实验还显示，这种机制也体现在其他许多物种中，包括“比利时蓝牛”，这种牛因基因突变干扰了其体内肌肉生长抑制素的产生，导致肌肉生长异常。
美国宾夕法尼亚大学的生理学教授李·斯威尼，通过基因工程操纵了老鼠体内肌肉生长抑制素的水平，“创造”出了肌肉发达的“施瓦辛格老鼠”。虽然这种老鼠并没有能力做出什么惊天动地的举动，但它巨大无比的肌肉却展示了蛋白质编码变化的强大效应。
当然，如果仅是拥有硕大的肌肉，并不会对运动产生任何帮助，只有通过对肌肉生长抑制素的微妙调节，才能让动物发挥出最大的能量。
“速度基因”现身
300年来，人类培育了一代又一代的纯种马，它们的速度都非常惊人。通过选择育种的方式，赛马育种师已经创造出了许多以速度见长的优秀品种。育种师在选择育种马匹时，十分注重它们的遗传关联，判断标准包括候选马匹的父母和兄弟姐妹的血统、身体特征和比赛成绩等。
有关动物肌肉生长抑制素的研究给了希尔寻找“速度基因”的信心，“我们知道许多物种都会受到肌肉生长抑制素的影响，如羊、猪、鱼和人类等，那么马呢？”
希尔并不打算像传统的育种师那样判断马匹。她对148匹纯种马的DNA进行了分析，发现这些马的肌肉生长抑制素基因的变异都非常突出，而且Cs、Gs、As和Ts的基因序列中的绝大多数都是相同的。更奇怪的是，这些马匹都有三种特殊遗传基因之一——CC、CT或TT。那这是否就是决定马匹速度的基因呢？
希尔发现，拥有CC基因的赛马擅长短跑比赛（1000-1600米），2岁是它们的最佳参赛年龄;拥有CT基因的赛马最适合中程比赛（1400-2400米），如“交易皮革”，它们的最佳参赛年龄也是2岁;而拥有TT基因的赛马则擅长于超过2000米的比赛，但它们的最佳参赛年龄是2年零7个月。由此可见，不同品种的冠军马匹不仅在身体特征上会有明显的差异，其拥有的“速度基因”也不尽相同。
2010年，希尔发表了她关于马的遗传类型和所适合的比赛项目相关性的论文，这在赛马界引发了轩然大波，遗传学研究开始深刻影响传统的赛马运动。
决定肌肉纤维
不过，希尔的研究还远未结束。虽然她发现了不同冠军马匹拥有的独特基因，但这些被称为“速度基因”的肌肉生长抑制素编码基因，真的能让马匹跑得更快吗？
尽管这种基因决定了动物的肌肉量，但还不是决定速度的唯一因素，体型的比例、骨骼的形状、肌肉的大小都很重要。而一匹赛马能否取得好成绩的决定因素就更多了，包括马的肌肉吸收氧气的效率、骨骼的厚度和形态，以及心脏的大小等。
当然，很大程度上由基因决定的慢肌纤维与快肌纤维之比，还是可以作为预测动物冲刺力和耐力的一个重要指标，而“速度基因”的多少则会导致肌肉纤维类型发生改变。
美国明尼苏达大学狗和马遗传学实验室的詹姆斯·米克尔森介绍道：“猎豹腿部肌肉的快肌纤维相当多，而火鸡腿部的慢肌纤维则分布广泛，这决定了两者的速度。”目前，赛马肌肉纤维类型和其赛跑表现之间的相关性已得到证实。米克尔森发现，适合冲刺赛跑的CC基因型的马，其快肌纤维比适合长距离赛跑的TT基因型的马多出10%。
虽然目前研究人员还不能完全理解“速度基因”的工作机制，但它们显然会对一匹马的运动性能产生巨大影响。事实上，一些遗传学家已经验证，只要轻微改变人类运动员的肌肉生长抑制素基因，就可以提升他们的肌肉力量，提高比赛成绩。
2009年，希尔加盟了博尔格创立的生物技术公司Equinome，并提供速度基因测试服务。在过去几年里，希尔和她的同事还开发了另外一些测试项目来衡量预测一匹马的潜力，其中包括基因变异、心脏功能和肌肉收缩率等，这些都是赛马取得比赛胜利的关键因素。
让科学帮忙
虽然“速度基因”测试已经取得了阶段性成功，不过在赛马界，仍有很多专业人士并不认同“速度基因”测试。他们认为，“看看比赛记录，再看看马匹，同样可以得出判断结果，而且准确率也高达98%”，这就是来自传统赛马育种师的声音。
澳大利亚一家纯种马培育基地的经理人乔恩·福瑞尔说道：“我们可以通过备选马匹祖辈的成绩来鉴别‘短跑马’或‘长跑马’，何必要花费1000美元让马匹接受DNA测试呢？”
对于那些资深育种师而言，他们不需要基因测试的帮助也能发现优秀马种。他们甚至认为，冠军赛马拥有着一些微妙的、难以言说的品质，比如一往无前的勇气和永不言败的韧劲，这些是遗传学永远无法解释的。
希尔坦承，基因测试作为一种工具，永远也不能代替业内人士赖以生存的判断能力和技术。但她也指出，基因检测可为育种者和驯马师提供一些不易察觉的数据，例如TT基因型马出成绩的高峰期年龄可能比CC基因型马稍晚等，这是驯马师不可能了解的重要信息。
虽然“速度基因”测试彻底改变了博尔格筛选优秀赛马的方式，但“速度基因”测试还有很长的路要走。想要知道哪匹马将成为“未来赛马场上的冠军”，既需要经验丰富，也需要目光如炬，但即使是世界上最好的育种者和驯马师，有时也不得不借助外力判断种马，而这个外力，就是科学！
作者：方陵生
