人类基因史话

杨笑

提 要：本文根据最新的人类基因发现和研究的数据与结果，结合自己在学习和钻研中的体会、创新，提纲挈领地描述了基因发现的技术和过程，以及在应用于研究人类起源和分布图谱方面的进展。

关键词： 基因发现；人类起源；迁徙图谱

有研究人员曾在科学杂志上刊文称，丝绸之路贸易、成吉思汗西征以及欧洲殖民扩张等重大历史事件，都可以在现代人类的基因中找到踪迹。这虽然听上去有些不可思议，但仔细阅读，原来是研究人员利用世界各地95个民族近1500人的DNA（脱氧核糖核酸）数据，绘制出一幅过去4000年中人类基因交流的地图，为专业人员通过基因分析的方法“考古”历史事件提供了可能。参与此项研究的英国牛津大学博士西蒙·迈尔斯在一份声明中说：“DNA讲述了人类过去的故事，从中可以发掘人类历史的细节。”

这个DNA就是人类基因（gene）的化学本质，是基因的载体，因此只要从人的身体或接触物上提取到人的血样、肌肤、毛发、体液等，便可检测到对象的DNA，进而测试出其基因的成分。如此一来，科学家提出的可以从DNA中发掘人类历史的细节的理论，就不是荒唐之言了。

一、基因的发现和研究人类起源的应用

基因（gene）这个词，是在20世纪初由科学家创立的。该词得以创立，还应归功于现代遗传学之父、奥地利生物学家格雷戈尔·孟德尔（1822-1884）。孟德尔虽然未描述过基因，也没有使用过基因这个词，但这位奥地利传教士发现了遗传定律。他通过培育豌豆，发现在预先可测知的规律下控制的组合，父母可将其独特的身体特性遗传给子女，并认为在这一遗传定律中起决定性作用的是“遗传因子”。

真正第一次提出基因一词的，是丹麦生物学家约翰逊（1857-1927），时间是1909年。约翰逊取希腊文“泛生论”（pangene）一词的后一音节gene，创造了“基因”这个词，并用这个术语代替孟德尔的“遗传因子”。其后，美国遗传学家摩尔根（1866-1945）和他的助手以果蝇作为实验材料，第一次将代表某一特定性状的基因，同某一特定的染色体联系了起来，创立了遗传的染色体理论，为基因学说的建立作出了卓越的贡献。

而首先用实验证明基因的化学本质就是DNA分子的，是加拿大生物化学家艾弗里（1877-1955）。1945年，他以肺炎链球菌作为实验材料进行细菌转化研究，结果说明，使细菌性状发生转化的因子是DNA（脱氧核糖核酸），而不是蛋白质或RNA（核糖核酸）。这一重大的发现在当时轰动了整个生物学界。到1953年，美国生物化学家沃森（1928—）和英国生物物理学家克里克（1916—2004），提出了“DNA双螺旋结构模型”。1961年，美国生物学家尼伦伯格（1927—）等人成功破译了遗传密码，以无可辩驳的科学依据证实了DNA双螺旋结构的正确性。

至此，最初孟德尔提出的遗传因子的概念，通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森、克里克等数代科学家的研究，最终使生物遗传机制成功地建立在遗传物质DNA的基础之上。科学家们围绕DNA的结构和作用，继续开展研究，不断取得一系列重大进展。

再往后，科学家便开始尝试用DNA分析和电脑技术研究人类历史，从而试图确定人类种族及人类社会的形成过程。从事这种研究的基本原理和方法，就是通过对人类染色体基因的延续和突变节点，来追踪和发现某一人群或人类整体的迁徙、繁衍或者突然消亡的活动线索。

2005年4月，一项庞大的人类寻根计划在全球展开，由IBM赞助、美国《国家地理》杂志主持的“人类迁徙遗传地理图谱计划”，计划用5年的时间，通过分布在中国、俄罗斯、印度、巴西等地的多个实验室和大学专家来共同完成。具体的操作程序和方法就是，科学家们在世界各地采集数万份不同人种的DNA样本进行分析，追踪每一人群的活动路线，最终绘制出人类基因的谱图，从中看出人类起源、迁徙、分布、变化的历史。

二、世界人类起源和分布图谱

据参加“人类迁徙遗传地理图谱计划”的科学家斯宾赛-威尔斯说，地球人都曾属于同一个祖先，但随着时间的流逝而被分离、分化成不同的种族。他认为世界上所有的现代人，不论亚洲人、美洲人还是欧洲人，都是由东非直立人进化而来。他们约在距今5万-10万年前，从东非出发，开始向世界各地迁徙和扩散。

1987年，美国夏威夷大学的瑞贝卡·坎恩破译了来自于世界各地的妇女的线粒体DNA，发现现代女性的线粒体DNA均来自一位妇女，她大约生活在15万年前的非洲，被称为“人类的老祖母”。随后，分子人类学家又成功破译了男性遗传密码的Y染色体。通过研究，他们得出结论说，现代男性都有一个共同的、遥远的父亲或祖父，他生活的年代也应该是在大约15万年前的东部非洲。如此，根据女性的线粒体DNA和男性Y染色体的演变和分布的特点，我们可以对现代人类的起源和迁徙作如下描述：

大约15万年前，在东非分化出了很多人种与部落，其中就已经包含了现在的黑、棕、黄、白四个人种的祖先。大约10万年之前，那些棕色人、黄种人开始走出非洲，向世界各地扩散——因为当时地球处于冰川期，大部分陆地被冰川覆盖，整个海平面比现在低120米左右，许多海床裸露在地面，加之东非这块炙热的土地可供各部落攫取的食物有限，所以大批人群开始走出非洲。又过了两万年后，大约在8万年前，现代人的染色体基因出现了突变，证明当时的人类已通过北非进入了欧亚大陆。

大约在7万年前，现代人开始散布在欧亚大陆上。不过在他们到来之前，欧洲大陆上已经生活着一种被称为“尼安德特”的人群，他们比直立猿人要进步得多，有发达的大脑，脑量达1300毫升；能制造比较精致的工具，学会了人工取火；学会了埋葬同伴，把死去的同伴与石器一起小心地安葬。科学研究表明，尼安德特人是现代欧洲人祖先的近亲。从12万年前开始，他们统治着整个欧洲、亚洲西部以及非洲北部。但从距今约5万年到2万年之间，由于尼安德特人捕食的巨型动物开始在欧洲消亡，加之他们自身的语言及社会交流系统发展停滞不前等原因，在与大自然的斗争以及与现代人的竞争中，尼安德特人渐趋灭绝。

公元5万年前，在南亚和东南亚的陆地和岛屿上，我们看到的是另一番景象。当时，棕色人生活在印度洋沿岸，在海边捕鱼，在滩涂上捡食贝壳，渐渐地占据了南亚和东南亚的陆地和岛屿。当时的海平面比现在要低很多，澳大利亚和伊利安岛等许多岛屿还与陆地连在一起，于是棕色人种得以到达这些岛屿，在其间生活、繁衍。不过，其间还有一个插曲，据科学家研究，在当时的印度尼西亚的弗洛勒斯岛上，生活着一种被称为“霍比特人”的矮人，他们身高约1.06米，大脑与黑猩猩差不多大小，但是能制作石器，可以猎杀矮象，真是不可思议！不过，在与现代人接触后，这些弗洛勒斯人也败下阵来，逐渐消亡了。其中，物竞天择、优胜劣汰的规律起着重要的作用。

从4万多年前起，先是棕色人种，后来又有黄色人种相继从东南亚北上东进，来到东亚大陆。由于到来的时间不同，人种不同，于是相互竞争又相互融合，结果是使人类制造工具的技能大大提高，采集和捕食各类食物的数量和种类愈来愈多，语言交流和知识储备的能力得到增强，人类社会的系统性进步愈发明显。如此，这些融合了的人群，在当时的中国大地上创造出各具特色的旧石器时代文化，其中比较典型的有：华北的峙峪文化、下川文化、虎头梁文化，东北的辽宁海城小孤山遗址，西南的富林文化、铜梁文化、猫猫洞文化。

其后，这些人群继续朝周边迁徙，往西进入中亚，往东进入朝鲜、日本，向北穿过白令海峡踏上美洲，逐渐形成了分布在中亚、东北亚乃至南北美洲的现代人类的先民。再往后，大约从一万年前开始，在旧石器文化的基础上，世界上一些相对先进的人类活动点或人群社会，相继开始跨入新石器时代的门槛。人类进入到文明时代。

参考文献：

1.塔米姆·安萨利：《基因——人类最伟大的十个科学发现之八》，《北京档案》2003年第11期。

2.何平：《基因考古揭示欧洲人类起源》，《西南民族大学学报》2004年第1期。

3.麦克·毛伍德等：《人类史上的空白——弗洛勒斯大发现》，《华夏人文地理》2005年4月号。

4.史蒂夫·奥尔森著，霍达文译《人类基因的历史地图》，三联书店2006年版。

5.闾宏：《中国人的祖先源于东非》，《光明网》2005年05月10日12：09.

6.杰弗里巴勒克拉夫主编《泰晤士世界历史地图集》（中文版），三联书店1985年版。

作者单位：四川大学历史文化学院（旅游学院）