读研究生的时候，我通过给各个艺术系的素描班当模特来赚啤酒钱。（别评判我，研究生补助不多，啤酒也要钱。）在长时间的站立中，我会环顾四周，数一数有多少有抱负的艺术家是左撇子。后来在我的职业生涯中，我做了同样的事情——数左撇子，而不是裸体站着——在我教的生物课上。有趣的是：在任何一个班级里，大约有 10% 的学生是左撇子。事实证明，这对所有人类群体来说都是如此，不仅仅是美国中部大学的课堂。在全球范围内，大约 90% 的人是右撇子。但为什么呢？据我记忆所及，我一直对用手习惯很着迷——我们几乎普遍倾向于偏好一只手而不是另一只手——也许还有点羡慕那些罕见的左撇子。他们的稀有赋予了某种神秘感——而且他们可以使用那些桌面放在“错误”一侧的奇怪的椅子桌。我们对左右手习惯，甚至是双手万能的遗传学了解多少？这又如何帮助我们理解一般的生物学呢？“用手习惯”到底是什么？鉴于用手习惯是如此基本和显而易见，我们对其遗传学知之甚少。一个复杂的问题是——确定用手习惯并非易事。你写字（和画画）的手的主导性是至少三个因素的函数：遗传学是肯定的，但还有环境，以及很可能是随机的机遇。
为什么是环境？想想那些可能不是虚构的关于天主教学校的修女们用尺子敲打那些用左手写字的人的指关节的故事。（我的岳父发誓这些故事是真的。）
在许多文化中，左边与邪恶有关。一直以来，并且可能将继续存在，对保持左手为主导手存在相当大的压力。
不那么暴力，但同样有效的是方便。试着用左手使用一对右撇子剪刀。
没起作用，对吧？
剪刀以及其他各种手动工具和器具，从甜点叉到链锯，都是为占人口多数的右撇子设计的，这意味着左撇子使用起来更困难，从而产生了巨大的适应压力，迫使他们使用右手。
“右撇子”到底是什么意思？
这种压力意味着，许多通过确定书写主导手来定义用手习惯的研究可能错误地将相当一部分人口归类了。
许多研究人员采取的解决方案是评估一系列行为。有相当数量的活动显示出主导手，包括你可能刚想到的明显成人行为，但也包括更温和的消遣，如缝纫或使用勺子。
一个重要的转折点，当我们审视遗传学时，研究人员可以将人分为三类——右撇子、左撇子或双手万能——或者两类——右撇子和非右撇子。
遗传学肯定起作用，但起什么作用呢？用手习惯的遗传学是决定性的，本质上是开关式的左右切换，还是更微妙？
是否存在一种基因构成，或基因型，会让你倾向于成为非右撇子？那么，用手习惯可能是这种基因型以及它与环境和随机机遇相互作用的结果。
左右不对称在生物学上其实很常见
人体生物学中充斥着其他左右不对称的例子。也许最显著的是我们内部器官——心脏、肺和消化道——的不对称布局。
但正是头发的顺时针或逆时针的旋涡在理解用手习惯的遗传学方面发挥了核心作用。就像飓风和气旋的旋转一样，我们头皮上的头发形成一个方向旋转的中心螺旋。（我没乱说。找一对镜子，或者你身边的人，跟我核实一下——或者看看这张图。）
发旋及其方向是关于用手习惯遗传学的一篇开创性论文的重点。科学家 Amar Klar 在当地的购物中心闲逛，秘密地记录了购物者头发的旋涡方向。大多数人是顺时针旋涡。他没有记录购物者的主导手——但他不必如此。记住，用手习惯的偏好几乎是普遍的。
由于 90% 的人类是右撇子，Klar 得出结论，右撇子和顺时针旋涡是相关的。然后，他直接调查了一小部分拥有逆时针旋涡的人，发现这群人中有 50% 是右撇子，50% 是非右撇子。
通过这种方式，Klar 表明，用手习惯和旋涡方向是相关的，但不是“所有右撇子都是顺时针；所有左撇子都是逆时针”那样。
一个控制用手习惯的基因？
Klar 提出了一个优雅的替代模型，该模型只需要一个基因即可同时确定旋涡方向和用手习惯。
许多基因有不同的形式，称为等位基因。我们每个人的基因组中都携带每种基因的两个拷贝，一个来自母亲，一个来自父亲。在某些情况下，但并非全部，其中一个等位基因是“显性”的。（还记得孟德尔和他弯曲和光滑的豌豆吗？）
在 Klar 的头发和手模型中，用手习惯基因有两个等位基因；如果你有一个或两个显性等位基因的拷贝，你就会有顺时针的旋涡，而且你是右撇子。但是当你拥有两种其他形式的拷贝时，机会就会起作用——那时事情就会变得有趣。
Klar 的解释是，这些人总是拥有罕见的逆时针发旋，并且他们大约有一半的时间不是右撇子。换句话说，在这些人身上，用手习惯是基因抛硬币决定的。
这种遗传学、环境和纯粹随机机遇的结合是大多数人类生物学的基础，从身高或体重到药物耐药性或癌症易感性。因此，理解人类用手习惯的遗传学可以帮助我们理解一般的人类遗传学。
其他物种？
其他物种的不对称和用手习惯呢？
像许多“复杂”行为（例如语言或工具使用）一样，我们过去认为用手习惯是一种独特的人类特征。然而，一旦我们真正开始观察，我们发现在许多其他物种中都存在“用手习惯”，从蜗牛到袋鼠，甚至到我们古老的进化祖先。
蜗牛没有主导的手（或者说根本没有手），但它们的壳要么向右（几乎总是）扭曲，要么向左（非常罕见）扭曲。
头足类动物，如章鱼、乌贼和鱿鱼，是一类软体动物（如蜗牛），它们确实有腕足，而且，事实证明，它们是“有惯用手的”。当我 20 世纪 80 年代短暂研究头足类动物行为时，我们认为章鱼或乌贼无法区分左右，但最近的研究表明它们可以，并且它们有偏好的腕足或侧边。
以鳞鱼为食的慈鲷，一种以其他不幸鱼类的鳞片为食的可怕鱼类，会优先从左侧或右侧发起攻击。
你的猫会用它占优势的爪子去够食物，但你抬腿小便的狗在撒尿偏好方面是双手万能的。
来做个实验
探索人类用手习惯遗传学的一个核心挑战是我们（完全合理地）不愿意在人类身上做实验。我不会基因改造我的女儿来看我是否能让她成为左撇子，但我愿意尝试在一只蜗牛身上这样做。
因为用手习惯存在于其他物种中，我们可以研究它们来确定其遗传机制。这种比较方法是我们所有模式生物的基础；这就是为什么，例如，我们研究果蝇的新陈代谢来理解深层地下采矿的生物学以及染色体串扰和癌症的遗传学。
不过，有一点很重要，就是类似的系统不一定由相同的基因控制。例如，Klar 发现器官不对称是由一个独立的基因通路决定的，该通路与头发旋涡和用手习惯的基因通路不同。猫或蜗牛的用手习惯很可能是遗传的，但其遗传学可能与人类的遗传学不完全相同。
动物的用手习惯在另一方面也与我们不同。人类存在的极端偏好，即 90:10 的比例，并不存在。例如，猫可能更倾向于用右爪或左爪。美国龙虾有一只较大的“挤压”钳和一只较锋利的“切割”钳，但大的、占优势的钳子同样可能在右侧或左侧。袋鼠倾向于左撇子，而黑猩猩倾向于右撇子，但在两者身上，这种偏好都不如人类明显。
人类为什么会有这种偏好？用手习惯在生物学上很复杂，涉及大脑和手的实质性协调。大脑本身是不对称的，左右半球在协调模式识别或语言等活动中扮演不同的角色。
有趣的是，右撇子和左撇子的大脑结构似乎存在细微差异。那么，这种偏好是否反映了大脑某种程度的布线？一些研究将左撇子与大脑功能和行为的改变联系起来。
还有一些群体中左撇子占有优势，包括艺术家和建筑师。这些数据表明，拥有这种大脑连接方式在创造力方面具有优势。
（更敏锐或吹毛求疵的人可能会问，这一点如何与我最初的观察相符，即大约 10% 的艺术学生是左撇子。答案很可能是样本量。我站在很多学生面前——但仍然只有几百人。这可能只是一个不够大的样本，不足以让我看到从 10% 增加到 20%。抽样限制是生物学家的困扰。）
潜在的创造性或认知差异让我们回到了我对那个“邪恶”少数群体最初的迷恋和羡慕。
如果你需要一个人用手边拿到的一对剪刀沿着虚线剪裁，那么任何右撇子都可以。但如果你需要一个人跳出固有思维模式，你可能需要招募一个左撇子。
感谢 Jack Bateman、Jeff Arnold、Kim Fahner 和 Jean Boal 的宝贵建议，并为我提供了支持本文的一些文献和想法。对这些文献的任何解读上的局限性都由我一人承担。
Thomas Merritt 是 Laurentian University 的化学与生物化学教授和加拿大研究主席。本文最初刊载于The Conversation。
