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白發(fā)紅眼，或者是其他各種顏色的頭發(fā)、眼睛似乎已經(jīng)是各種動漫里的標(biāo)準(zhǔn)配置了，基本上有很多角色的動漫里總少不了一個白發(fā)紅眼的美少女：伊莉雅絲菲爾·馮·愛因茲貝倫 | 圖源：Fate/stay night

或者這樣的：

華法琳 | 圖源：明日方舟

當(dāng)然也可以是這樣的：

可可蘿 | 圖源：公主連結(jié)Re:Dive

那么問題來了，現(xiàn)實中存在這樣的白發(fā)紅眼美少女嗎？頭發(fā)顏色和眼睛顏色真的可以隨便搭配嗎？其實這個問題科學(xué)家們早已有深入的研究。

是什么決定了眼色和發(fā)色？

探究紅眼白發(fā)之前，可能更多人還對發(fā)色、眼色有很多小疑問，我們就一起探討一下。其實眼睛和頭發(fā)的顏色類似于皮膚，都是由于不同的色素沉淀導(dǎo)致的結(jié)果，只是可能因為其中涉及的色素差異，會有些許不同。

眼睛色彩相對簡單，主要就是黑色素沉淀的多少，決定了你眼睛是什么顏色。眼睛的結(jié)構(gòu)圖相信不少人都有看過，從正面看的話，中間最黑的地方就是瞳孔，而有顏色的一圈則是虹膜，虹膜內(nèi)的黑色素細(xì)胞就決定了眼睛顏色。

眼睛的正面觀和側(cè)面觀結(jié)構(gòu)示意圖 | 圖源：Sturm R A, et al.

細(xì)胞中會含有一種叫黑色素體的細(xì)胞器。不同的人細(xì)胞里黑色體是不一樣的，進(jìn)而改變了虹膜的吸收光線的能力，眼睛也會呈現(xiàn)出不一樣的顏色：黑素體少，呈現(xiàn)半透明的虹膜就會因為丁達(dá)爾效應(yīng)反射出藍(lán)色或者綠色的眼睛，而黑色素體較多，虹膜吸光能力也更強(qiáng)，就會呈現(xiàn)出深褐色的眼睛。

所以不同顏色的眼睛可不是因為歐洲人眼睛里有藍(lán)色或者綠色的色素，只是黑色素的多少決定的。

不同黑色素體數(shù)量對應(yīng)的眼睛顏色差異 |圖源：Sturm R A, et al.

那這里怎么沒有紅眼睛呢？

同樣的道理，紅眼睛也不是因為眼睛里有紅色的色素。紅眼或者紫色眼，其實只有在白化病癥狀極為嚴(yán)重的病人中才會出現(xiàn)——因為他們無法合成黑色素，那么虹膜自然也沒有黑色素，眼睛里的血管的顏色就會暴露出來，就成了紅眼睛。

真實的紅眼睛可就沒有二次元那么吸引人了| 圖源：KarenGr?nskov, et al.

白發(fā)形成的原因也類似：頭發(fā)不能產(chǎn)生色素沉淀，自然也就是白色頭發(fā)了。

所以天然的紅眼白發(fā)美少女的真相就是——她們極大可能是白化病癥狀嚴(yán)重的病人。

這樣的病人最難受的地方就是他們會害怕光線，眼睛、皮膚缺乏黑色素的保護(hù)，在光線的照射下很容易受到紫外線的傷害，既承受著刺眼的痛苦，甚至產(chǎn)生眼睛疾病，被曬傷也很高。

不過回想起來，動漫里的紅眼白發(fā)角色往往會顯得比較柔弱或者楚楚可憐，或者會是不能被陽光照射的吸血鬼或者魔鬼角色，這一點倒是非常符合現(xiàn)實的設(shè)定了。

這位是個例外

顏色之間是否關(guān)聯(lián)？

紅眼和白發(fā)總是關(guān)聯(lián)到一起，相信各位會聯(lián)想到另一個有趣的問題：眼睛和頭發(fā)的顏色是不是會有對應(yīng)關(guān)系？確實，在年輕人群體里，很少會看到有人天生白發(fā)卻有著黑色的眼睛。

而對比亞洲人和歐洲人，不難發(fā)現(xiàn)黃皮膚、黑眼睛的我們往往會有黑色的頭發(fā)；而白皮膚的歐洲人、藍(lán)眼睛的歐洲人往往就會有金色的頭發(fā)……等等，按這個規(guī)律，他們的頭發(fā)顏色難道不應(yīng)該是灰色的嘛？

紅色等等發(fā)色在白皮膚人群中很常見 | 圖源：哈利波特

但事實上，頭發(fā)相對于眼睛又更加復(fù)雜了：除了有真黑色素（Eumelanin）調(diào)節(jié)頭發(fā)從白到灰再到黑色變化之外，還有棕黑色素（也就是苯丙氨酸，Pheomelanin）可以讓頭發(fā)呈現(xiàn)紅色或者橙色。

因此這兩種色素比例的高低不同，也就會呈現(xiàn)出顏色各異的發(fā)色：真黑色素更多，頭發(fā)更黑更深；棕黑色素更多，頭發(fā)則更紅，而相應(yīng)減少，還會有金色、淡色、栗色各種各樣的頭發(fā)顏色。

人類多樣的發(fā)色 | 圖源：Wikipedia

所以，皮膚、頭發(fā)、眼睛顏色的決定因素雖然略有差異，但是從整體上看它們之間必然是相互聯(lián)系的，都和黑色素的含量有關(guān)。

如果我們深入探究導(dǎo)致黑色素含量差異的原因，還會發(fā)現(xiàn)更多有趣的結(jié)果——并不是只受到一個基因控制，而是有各種各樣、多個基因一同控制，且這些基因還不僅僅只是控制顏色這么簡單。

比如其中比較關(guān)鍵的MC1R基因，不但是黑色素細(xì)胞表面的受體，控制黑色素細(xì)胞是產(chǎn)生什么樣的黑色素，還和疼痛感知相關(guān)；另外研究者發(fā)現(xiàn)一個叫KITLG的基因，調(diào)控它的變化就可以決定金色頭發(fā)的產(chǎn)生，而它同時也和體重、脂肪含量的變化有關(guān)……

為什么要研究這些基因？

明明一眼就能看出眼睛、頭發(fā)的顏色，我們知道基因背后的機(jī)制會有何作用呢？

就像前文聊到的“紅眼白發(fā)”，這類群體在現(xiàn)實生活中全無動漫中的高人氣，只有因基因突變、皮膚慘白導(dǎo)致對紫外線的異常敏感，和患上皮膚癌的高風(fēng)險。

倘若能夠了解這些表型背后的基因及其原理，我們就可以更好地保護(hù)這些患者，幫助他們抵御包括癌癥在內(nèi)的各種危險。

得益于生命科學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，類似的基因編輯療法正逐漸開展臨床前研究和臨床試驗。希望在不遠(yuǎn)的將來，這些“紅眼白發(fā)美少女”們能夠和正常人一樣在陽光下恢復(fù)“人氣”。

參考資料：

Sturm R A, Frudakis T N. Eye colour: portalsinto pigmentation genes and ancestry[J]. TRENDS in Genetics, 2004, 20(8):327-332.

Sturm R A. Molecular genetics of humanpigmentation diversity[J]. Human molecular genetics, 2009, 18(R1): R9-R17.

Guenther C A, Tasic B, Luo L, et al. Amolecular basis for classic blond hair color in Europeans[J]. Nature genetics,2014, 46(7): 748-752.

Yang Z, Shi H, Ma P, et al. Darwinian positiveselection on the pleiotropic effects of KITLG explain skin pigmentation andwinter temperature adaptation in Eurasians[J]. Molecular biology and evolution,2018, 35(9): 2272-2283.

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