日报标题：为什么会有同性恋？先来看看果蝇
Lewind，叶盛，在原子层次探索生命，累了写写科普科幻。
动物弄错对方性别，进而导致“同性恋”，这是普遍存在的现象。其他知友已经给出了很多这样的例子。我的回答将关注于动物“同性恋”背后的原因，以及对于我们人类有怎样的启示。
我最早对这个问题产生兴趣，是源于我在哥伦比亚大学工作期间听的一场学术报告。主讲人叫 Richard Axel，哥大神经生物学系的诺奖得主。我本以为他会讲讲令他荣获诺奖的工作，也就是对于嗅觉分子机制的发现。但没想到，这位老先生却讲起了他们实验室当时的最新研究成果，也就是嗅觉与性取向之间的关系。
所有动物的嗅觉都依赖于嗅觉细胞表面一种称为 GPCR 的蛋白质，就是这一发现给 Axel 教授带来了 2004 年的诺贝尔生理及医学奖。他在接下来的研究中进一步发现，对于果蝇来说，嗅觉 GPCR 的改变就会导致性取向的改变。与大多数昆虫一样，果蝇也是靠嗅觉来辨识其他个体散发的外激素，从而判断对方性别的。Axel 的研究组发现，有些果蝇用于识别外激素的嗅觉 GPCR 的基因发生了突变，导致生产的嗅觉 GPCR 蛋白不工作了，于是就在性别识别上发生了困难。这样的突变雄性个体就会追着雄性跑，不再对雌性果蝇产生兴趣。Axel 在嗅觉 GPCR 上的深入研究表明，至少对于果蝇来说，“同性恋”是有基因基础的。
事实上，果蝇作为一种生物学实验中的经典模型动物，其性取向已经得到了深入的研究。近年来的新发现表明，嗅觉 GPCR 的基因变异只是诱发果蝇性取向改变的因素之一。我们都知道，嗅觉也是一种感官，其信号依赖于神经的传导，并最终会被脑所处理。在 Axel 之后，有其他科学家研究发现，在神经连接处，也就是突触位置的某些关键蛋白质的基因发生突变之后，会导致神经系统的信号被不正常地放大，这同样会导致果蝇性取向的改变。他们又尝试了一些已知可以同样放大神经信号的化学药物，结果在用药几个小时之内，果蝇的性取向就发生了改变。而另外一些研究表明，某些基因的开关控制着果蝇脑的发育，令其成长为雄性脑或雌性脑。如果这些基因发生了改变，使得雄性果蝇身体里装了一个雌性脑，或者反过来，那么这种果蝇的性取向也将与脑一致，而与身体的性征相反。
总而言之，从这个世纪初以来，随着科学家们对于生命的认识逐渐深入到细胞与分子层次，越来越多的证据表明，“同性恋”不太像是一种后天原因所导致的“病变”，而更像是基因差异所导致的先天性状。
人，不过是一种动物，同理亦然。有研究发现，人对于异性身上分泌的气味分子也会有所反应，只不过很多时候我们以为这是种种浪漫的因素所致，而我们的显意识无法体察到这是气味导致的结果。有一项研究表明，对于男性身上分泌物的气味，同性恋男性与非同性恋女性的脑活动反应是相同的，而非同性恋男性则没有这样的反应。这很可能是嗅觉系统中的差异所导致的。
另外，人脑也与果蝇的脑相同，存在雄性脑和雌性脑的差别。不过，人脑显然要复杂得多，所以评价其性别也要相应困难得多。比如说，某一个人可能在“战或逃”这件事上是很男性化的，却在心灵手巧方面是很女性化的。在这方面 BBC 拍过一个系列《Secrets of Sexes》，其中有一集是讲脑性别的，介绍得很全面。简而言之，人脑的性别特征是具有多面性的。而如果一个人的脑在多个方面都严重偏向于异性的特征，那么这个人就会有自身性别认同方面的困难，也很可能有性取向上的变化。所以说，西方人常说的 LGBT，也就是女同、男同、双性、变性这些人群，他们所面临的问题很可能来自于脑的差异，就像有人聪明有人笨一样，不应该用有色眼镜来看待。
当然，也有些科学家始终对于人类同性恋的基因决定论持否定态度。曾经有一个这样的研究组就做了一项工作，找了约 800 位同性恋兄弟，其中还有一些是孪生兄弟，对所有这些人进行全基因组测序，寻找他们是否有基因上的共同特征。在世纪之初，全世界科学家联手耗费多年时间才测了一个人类样本的全基因组。而今，一个实验室不到一周时间就能测出一个人的全基因组，这才让科学家有可能在基因组层面进行比较分析，找出同性恋基因。当然，这个研究组的最初目的是希望找不到这样的同性恋基因。为此，他们寻找样本时特别注意了差异性，也就是说，这 800 人除了都是男同性恋之外，不具备任何其他相同的特性。
然而事与愿违，这个研究组最终找到了 5 处 DNA 差异，存在于全部 800 位男同性恋的基因组内，却不存在于非同性恋的基因组中。虽然类似的工作还需要重复，并进一步扩大样本量，但至少来说，同性恋的基因决定论又多了一项证据。值得一提的是，这五处差异中，有一些位于 X 染色体上，但没有一个位于 Y 染色体上。我们知道，Y 才是男性特有的染色体。这一结果实际上也就解释了，为什么男同性恋可以通过母亲遗传的现象。
不过，科学的认识道路总是曲折的。就在基因决定论的证据越来越丰富的时候，又有新的研究成果表明，后天的影响同样不容忽视。这一新的因素存在于表观遗传之中。表观遗传是近年新兴的一个热点研究领域。笼统来说，表观遗传是指基因被标记“可用与否”的情况，且这种标记情况是可以遗传的。表观遗传的标记可以是通过对于 DNA 的直接化学修饰，也可以是通过 DNA 所缠绕的组蛋白上面的化学修饰来实现的。通过标记，有些基因将无法被开启，就像不存在一样。也就是说，我们人与人之间的基因可能是一样的，没有突变差异，但是由于表观遗传标记的情况不同，你的基因可能是打开的，随时可用，而我的同一个基因却是关闭的，想用也用不了。表观遗传的发现令我们不得不重新理解“遗传”这件事情。实际上，人类的很多性状都不是基因差异所导致的，而是表观遗传上的差异所导致的，比如外貌、体格、对于某种特定疾病或病原体的易感性等等。另外，表观遗传是可以由于后天环境因素而获得的，比如接触的化学物质、生存压力、饮食状况等等。而这种获得性的表观遗传变化，又可以遗传给自己的后代。
显而易见，同性恋很可能也与表观遗传有关系。持类似想法的科学家就展开了实验，选取了 47 对男性同卵孪生兄弟进行研究，其中 10 对全是同性恋，而其余 37 对中，仅有一方是同性恋。我们知道，同卵双胞胎在出生时拥有完全相同的基因，包括表观遗传的情况也是几乎相同的。但是随着时间的推移，双胞胎之间的表观遗传状态就可能会随着环境因素的不同而发生不同的变化，从而具有不同的表观遗传组。近几年的测序技术发展已经能够让科学家们不仅测定基因组的序列，同时也能测定表观遗传组的图谱。这个研究组对所有 47 对孪生兄弟都进行了表观遗传组的测序，结果发现了 9 处表观遗传上的差异，很可能导致了孪生兄弟之间在性取向上的差异。他们甚至表示，通过表观遗传组的测序，他们有七成把握能够预测一个人是否是同性恋。
总而言之，同性恋是有基因基础的，但又可能通过后天严重的环境影响（只有严重的环境影响才会引发表观遗传的改变）形成，并进一步遗传给后代。无论如何，它是身体上的变化，是身体的本性，不是一种疾病，更不是一种被人教化的结果。我们可以不理解甚至不认同他们的选择，但我们应该给予他们应有的尊重。