现在你可能已记不起高中生物课都讲了什么，不过有些东西也许不会忘记，例如你是父母的结晶——母亲和父亲各为你提供了一半的基因，他们对你的遗传贡献是相等的。被称为现代遗传学之父的格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel）在19世纪提出了这一概念，从那时起，它就一直是我们理解遗传学的基础。

但在最近几十年里，科学家渐渐认识到孟德尔的理论并不完善。的确，一个孩子的23条染色体来自于母亲，另外23条互补的染色体来自于父亲。但研究表明，来自母亲和父亲的基因对发育中的胎儿所产生的影响并不相等，有时这要看孩子到底继承了谁的基因——这里所说的基因是指印迹基因（imprinted gene）。之所以被称为“印迹基因”，是因为它载有一个额外的分子，就好像贴了张邮票一样。这使孟德尔遗传定律变得更加复杂了。这些分子印迹使基因沉默（所谓沉默是指基因被抑制，不能表达），有些印迹基因被母亲沉默，有些被父亲沉默。这些基因的活性保持着微妙的平衡，只有这样才能保证孩子健康地发育。

如果这种平衡被打破，就会出现大麻烦。因为大部分印迹基因都跟大脑发育有关，主要的印迹错误会引发罕见的发育疾病，如Prader-Willi综合征。这种疾病的特点是患者有轻微的智力障碍，激素水平失衡并导致肥胖。最近科学家推测，更多细微的印迹错误可能还会导致常见的精神疾病，比如自闭症、精神分裂症和阿尔茨海默病。深入了解印迹错误的发生机制，可以为医生提供更多治疗甚至预防这些疾病的新方法。

通过对印迹基因的研究，科学家还揭示出一些线索，暗示双亲的基因如何影响孩子的大脑发育——似乎母源基因对某些脑区的形成发挥着更加重要的作用，例如负责语言和复杂思维的脑区；父源基因则对另一些脑区的形成更为重要，例如与生长、进食和交配有关的脑区。“要想大脑发育正常，父母的影响都必不可少，”美国加利福尼亚大学的医学微生物学家雅尼娜·拉萨尔（Janine LaSalle）这样说道，“我们也才开始意识到那意味着什么。”她实验室的主要研究方向就是基因印迹。

为了更好地理解印迹的含义，我们有必要先了解一些基础知识。“印迹”是一种表观遗传学机制（epigenetic mechanism），是指在不改变基因编码的情况下，细胞内某分子发生的、会影响基因活性水平的改变。发生在卵子和精子里的印迹被称为“基因组印迹”（genomic imprinting），这是根据它们基本的遗传特点来命名的。其他种类的印迹还可能是环境因素影响的结果，比如双亲抚育或虐待等。

就在几十年前，还很少有人能够想象到，除了我们的DNA基本遗传编码外还有其他可遗传的影响因素。1984年，英国剑桥大学和美国费城威斯特研究所的生物学家分别试图培育一种特殊的小鼠，这种小鼠的两套染色体要么全都来自父亲，要么全都来自母亲。按照孟德尔遗传定律，新生小鼠应该没什么异常——毕竟它们有正常数目的基因和染色体，但是胚胎都死掉了。这意味着构成一对染色体的两条染色体不是随意拼凑的，必须一条来自母方，一条来自父方。不过，那时科学家并不清楚这是为什么。