人之初，分南北：9500年前南北方人就“分家”了

我們是誰？我們從何而來？這是古今中外人類探究自我的終極發(fā)問。這不僅僅是一個哲學(xué)話題，更是一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)問題?？茖W(xué)界對于人類不同族群演化的研究從未停止。作為人類演化史的重要一環(huán)，中國南北方人群從何而來、如何演化，一直以來學(xué)界沒有定論，而現(xiàn)在，中國科學(xué)家給出了更明確的答案。

5月15日，《科學(xué)》雜志在線發(fā)表中科院古脊椎所付巧妹團隊獨立主導(dǎo)、多家單位參加的研究成果。該成果通過對中國南北方人群的古基因組研究，逐步揭開東亞尤其是中國史前人群南北格局、遷徙擴散及遺傳混合歷史的面紗。

近年來，與東亞毗鄰的東南亞、西伯利亞等地的古代人類遺傳演化研究已取得很多成果，但迄今為止，東亞、尤其是中國南北方，史前人類基因組的相關(guān)信息人們卻所知甚少。

“人類演化史中，不能缺少來自中國的重要篇章?！北е@個想法，付巧妹團隊聯(lián)合多家科研機構(gòu)，依托先進的古DNA技術(shù)，成功捕獲并測序了中國北方山東、內(nèi)蒙古及南方福建、亮島和鎖港等地11個遺址的25個9500—4200年前的個體和1個300年前個體的基因組。

這些古老的證據(jù)為大時空框架下研究東亞古人群，尤其是現(xiàn)代人的遷徙與演化歷史提供了重要的遺傳學(xué)證據(jù)，這也是首次針對中國南北方人群展開的時間跨度最大的系統(tǒng)性古基因組研究。

通過探究這些人群的基因組，研究人員發(fā)現(xiàn)，至少從9500年前起，沿著黃河流域直到西伯利亞東部草原的人群都攜有一種以新石器時代山東個體為代表的古北方人群成分。同時，至少從8400年前起，中國大陸沿海及臺灣海峽島嶼人群就攜有一種以新石器時代福建及其毗鄰島嶼個體為代表的古南方人群成分。更重要的是這兩種成分截然不同。

然而，隨著時間的推移，東亞大陸南北方人群之間的這種差異性和分化程度逐漸縮小，至少在8300年前，南北人群融合與文化交流的進程就已開始，4800年前融合趨勢強化，至今仍在延續(xù)。

研究還觀察到，現(xiàn)今的東亞人群，不管是來自北方還是南方，都同時混合有古北方人群成分（以黃河沿岸的山東人群為代表）和古南方人群成分（以福建與臺灣海峽島嶼人群為代表），但古北方人群成分影響更為廣泛。

在中國，南北方人群雖早在9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是連續(xù)的，沒有受到明顯的外來人群的影響，遷徙互動主要發(fā)生在東亞區(qū)域內(nèi)各人群間。

這種“互動”跟歐洲人群截然不同。在約9000年前農(nóng)業(yè)出現(xiàn)以來，歐洲人群就不斷受到近東農(nóng)業(yè)人群及歐亞草原人群等外來群體的“大換血”，外來人群一直在重構(gòu)歐洲人群遺傳信息。

付巧妹分析，這可能與中國是稻作和粟作農(nóng)業(yè)的獨立起源中心有關(guān)。“農(nóng)業(yè)對人口擴增的影響是巨大的。農(nóng)業(yè)不是在歐洲本土起源的，外來人群帶來了農(nóng)業(yè)，就可能很快在當(dāng)?shù)財U張起來;而中國人有自己的農(nóng)業(yè)，能自給自足，何不自得其樂呢？”

研究人員發(fā)現(xiàn)，古南方人群成分雖然在現(xiàn)今東亞大陸人群中所占比例較小，卻對其他地區(qū)的人群具有廣泛的影響?，F(xiàn)代遺傳學(xué)和新石器時代中期以來的考古學(xué)材料雖已暗示了南島語系人群與東亞南方大陸人群之間的聯(lián)系，但對其起源地卻一直沒有定論。

此次付巧妹團隊終于找到了確鑿的遺傳學(xué)證據(jù)。他們通過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)今廣泛分布于臺灣海峽、東南亞和太平洋西南部島嶼的南島語系人群，與新石器時代的中國南方沿海人群有著非常密切的遺傳聯(lián)系。

這表明，最早的南島語系人群起源于與中國南方的福建及其毗鄰地區(qū)相關(guān)人群，并且這一時間可以明確追溯到8400年前。“這是我們第一次通過古基因組數(shù)據(jù)明確了中國8000多年前的古南方人群是南島語系人群的祖先來源。”付巧妹說。

值得一提的是，相較于現(xiàn)今生活在東亞北方和西部人群（如達斡爾族人群），福建8400年前的奇和洞人顯示出與東亞現(xiàn)今中部和南方人群（如漢族和傣族人群）存在著更多的遺傳聯(lián)系，且與中國臺灣的阿美族和泰雅族人群具有最強的遺傳聯(lián)系，反映出現(xiàn)今族群之間的聯(lián)系性。

中科院院長白春禮評價稱，這項成果對于“探索中國史前人群的遷徙歷史、遺傳格局及內(nèi)部融合過程，對于明確現(xiàn)今主要生活在中國臺灣及太平洋島嶼等地的南島語系人群的祖先來源，具有重大的科學(xué)價值和社會意義”。

付巧妹團隊的這項研究不僅揭示出南方大陸人群與北方大陸人群的遺傳聯(lián)系，而且證實了南島語系人群的中國南方起源。審稿專家對此評價道：“研究提供了非常珍貴的基因組數(shù)據(jù)，其代表的時間和區(qū)域是前所未有而又必不可少的。”

這項研究工作自2012年起即已開始籌備，歷時8年，終于取得重大突破。

其實早在2014年，付巧妹和團隊成員便已成功獲得北方山東和南方島嶼亮島的幾個關(guān)鍵樣本的基因組數(shù)據(jù)，對東亞南北方古人群遺傳特點得出了非常有價值的研究進展。

可付巧妹卻總覺得，自己還沒有被說服?！傲翇u是個島嶼，大家都知道，島上的人跟大陸上的人有可能是完全不同的?！庇谑?，她帶領(lǐng)團隊，開始了長達6年的南方大陸樣品“攻堅戰(zhàn)”。

然而，我國南方炎熱潮濕的氣候環(huán)境非常不利于化石的保存，因而南方的樣本材料不僅稀少，而且微生物DNA含量很高，其中的人類古DNA含量很低甚至沒有?！霸疽獜哪甏眠h的人類骨骼遺骸中提取到內(nèi)源DNA已是不易，而南方樣本更是讓相關(guān)實驗和研究難上加難?！备肚擅谜f，因為古DNA樣品難以獲得而吃“閉門羹”的情況時有發(fā)生。

近4年，付巧妹團隊一直專注于南方樣本的采集和古DNA實驗，與我國南方多家博物館及考古機構(gòu)合作，深入南方30多個遺址采集257例古代人類樣本?！霸谶@一過程中，我們常常遇到樣本完全不含古DNA或是保存條件太差而無法提取的情況。”付巧妹說。

盡管如此，他們并沒有放棄，而是不斷摸索更有效獲取古DNA，尤其是核基因組的實驗方法。比如，他們開發(fā)的古DNA捕獲技術(shù)，曾經(jīng)從樣品成功捕獲含量僅占0.03%的人類DNA?；谶@些方法，研究團隊成功獲取南方福建及臺灣海峽島嶼5個遺址18個距今8400—4200年的人類基因組數(shù)據(jù)，填補東亞南方大陸核基因組空白區(qū)域。

在付巧妹看來，這些創(chuàng)新的古DNA關(guān)鍵技術(shù)極大擴展了可用于古DNA研究的樣本范圍，將有力推動人類學(xué)、進化遺傳學(xué)與群體遺傳學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。（本刊綜合）