父母生育年龄对孩子学业成绩的因果效应探究:基于挪威队列的新发现

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Nature Human Behaviour 22.3

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  为探究父母生育年龄与孩子教育成果的因果关系,瑞士洛桑大学等机构研究人员开展孟德尔随机化(MR)研究,发现无证据支持父母生育年龄对孩子 10 岁测试成绩有正向因果效应,为该领域研究提供新证据。

  # 父母生育年龄对孩子学业成绩的影响:打破传统认知的新探索
在当今社会,人们的生活节奏不断变化,生育观念也随之改变。越来越多的人选择推迟生育,尤其是在发达国家,女性的首次生育年龄在 20 世纪后半叶显著上升,大约增加了 4 - 5 岁。这一人口结构的变化引起了各界的广泛关注,因为它不仅关乎个人和家庭的生活,还对社会的发展产生诸多影响。从个体层面来看,晚育可能带来生物学上的负面影响,比如孩子低出生体重、患精神疾病的风险增加,但同时也伴随着一些积极的社会经济因素,像是父母积累了更多的资源。从社会层面看,它与疾病流行和社会分层密切相关。
一直以来,研究表明父母年龄与孩子的教育成功存在正相关关系。在美国,母亲年龄每增加一岁,孩子的数学成绩就会有一定程度的提高。然而,这种关联是否存在因果关系却一直存在争议。以往的研究主要依赖家庭固定效应模型,但这种方法存在局限性,可能会受到未观察到的混杂变量影响,而且是否调整后代出生年份也存在问题。因此,为了更准确地探究父母生育年龄对孩子教育成果的因果效应,来自瑞士洛桑大学(Swiss Centre of Expertise in Life Course Research (LIVES), University of Lausanne)、瑞典斯德哥尔摩大学等多个机构的研究人员开展了一项重要研究。

研究人员采用孟德尔随机化(MR)方法,这是一种利用基因作为工具变量来进行因果推断的技术。他们使用了挪威母亲、父亲和儿童队列研究(MoBa)的数据,该队列包含了大量的家庭信息,还与注册数据和基因型数据相链接。研究人员以父母首次生育年龄的多基因指数(PGIs)作为工具变量,同时控制孩子的首次生育年龄多基因指数,以此来估计父母首次生育年龄对孩子 10 岁测试成绩的因果效应。

在研究过程中,研究人员面临并解决了一些挑战。首先是基因多效性问题,即相同的遗传变异可能会影响多个结果,这可能导致违反工具变量的排他性限制假设。为了应对这一问题,研究人员控制了父母一代中与首次生育年龄相关的可遗传预测因子的多基因指数,如性行为、避孕行为、吸烟行为、注意力缺陷 / 多动障碍(ADHD)和教育程度等。其次,由于孩子会继承父母各 50% 的 DNA,为了避免遗传因素对结果的干扰,研究人员在统计模型中同时纳入了父母和孩子的首次生育年龄多基因指数。此外,研究人员还控制了潜在的混杂因素,如伴侣的首次生育年龄多基因指数、祖父母的教育程度、遗传主成分等,以减少环境因素、选型交配和人口分层等因素的影响。

研究结果令人惊讶。普通最小二乘法(OLS)模型显示,母亲和父亲的首次生育年龄与孩子的教育成绩呈正相关,这与以往研究结果一致。然而,这种关联并不能被解释为因果关系,因为可能存在未观察到的混杂因素。在未加入控制变量的 IV 模型中,父母首次生育年龄对孩子测试成绩的估计效应出现了大幅膨胀,研究人员认为这是不可信的,可能是由于未观察到的混杂因素导致的。而当加入一系列控制变量后,尤其是控制了父母教育程度的多基因指数后,首次生育年龄对孩子 10 岁测试成绩的效应变得不显著,甚至出现了负向因果效应。详细来说,母亲首次生育年龄的估计值显著为负(-8.8% (CI: -15.5%, -2.1%)),父亲的则为 -19.3% (CI: -35.1%, -3.6%) 。

通过进一步的模型分析,研究人员发现,当考虑孩子的首次生育年龄多基因指数以及不同多基因指数之间的相关性后,父母首次生育年龄与孩子测试成绩之间的正相关关系实际上并不存在因果联系。当控制了孩子的首次生育年龄多基因指数,并识别出工具变量的养育和祖先效应后,估计值趋近于零。而加入父母教育程度的多基因指数后,估计值变为负值。

这项研究意义重大。它挑战了社会学理论中关于父母年龄对孩子教育成就有正向因果效应的观点,同时也不支持生物学理论中关于父母年龄对孩子可能存在负向效应的预测。虽然研究存在一定的局限性,比如可能受到多效性、招募偏差的影响,而且研究结果可能受到挪威特定社会环境的限制,但它为该领域的研究提供了新的证据。研究人员指出,未来的研究可以进一步改进研究设计,利用家庭内全基因组关联研究(GWAS)等技术,更深入地探究父母生育年龄对孩子教育成果的影响。此外,研究结果对于理解人口层面推迟生育的影响也具有重要意义,表明在宏观层面,单纯提高首次生育年龄可能并不会带来人口教育成果的改善。

总的来说,这项研究通过严谨的设计和分析,对父母生育年龄与孩子教育成果之间的关系进行了深入探究,为我们理解这一复杂的社会现象提供了新的视角和依据,推动了相关领域的研究进展。

研究方法


研究使用挪威母亲、父亲和儿童队列研究(MoBa)数据,样本为 2001 - 2008 年挪威的头胎儿童。通过测量儿童五年级数学、阅读和英语标准化测试成绩评估学业表现,并进行标准化处理。利用基因分型、定相和插补技术构建父母和孩子首次生育年龄的多基因指数(PGIs)。采用孟德尔随机化(MR)方法,以父母首次生育年龄 PGIs 为工具变量,控制多种潜在混杂因素,同时进行普通最小二乘法(OLS)回归分析作对比。

研究结果


  1. OLS 模型结果:未加控制变量时,母亲首次生育年龄每延迟 1 年,孩子五年级测试成绩提升 3.7% 标准差(CI: 3.4%, 4.0%) ;父亲首次生育年龄延迟 1 年,成绩提升 2.3% 标准差(CI: 2.0%, 2.5%)。加入控制变量和父母教育 PGI 后,母亲和父亲的效应分别降至 1.4%(CI: 0.9%, 1.8%)和 0.9%(CI: 0.6%, 1.2%),但该结果因潜在混杂无法确定因果关系。
  2. IV 模型结果:未加控制变量时,母亲和父亲首次生育年龄对孩子测试成绩估计效应大幅膨胀,分别为 12.6%(CI: 10.5%, 14.7%)和 19.8%(CI: 15.6%, 23.9%)。加入控制变量后,效应与 0 无显著差异;加入父母教育 PGI 后,出现显著负向因果效应,母亲为 -8.8% (CI: -15.5%, -2.1%),父亲为 -19.3% (CI: -35.1%, -3.6%) 。
  3. 模型分析结果:分析模型设定发现,控制孩子首次生育年龄 PGI 和不同 PGI 相关性后,父母首次生育年龄对孩子测试成绩正向关联变为零效应;加入父母教育 PGI 使估计值由正变负。

研究结论与讨论


研究未发现父母首次生育年龄对孩子 10 岁测试成绩有正向因果效应的有力证据。以往研究中观察到的正相关可能是由于未考虑孩子的多基因指数和不同多基因指数之间的相关性。研究结果不支持社会学和生物学中关于父母年龄对孩子教育影响的相关理论,但也不能完全排除潜在偏差。该研究为父母生育年龄与孩子教育成果关系的研究提供了新证据,表明在考虑父母教育等因素后,父母年龄对孩子教育成绩的正向影响可能并不成立,同时也为后续研究指明了方向,对理解人口生育政策和社会发展具有重要意义。
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