南方周末記者 王華震發(fā)自上海
世界各地發(fā)現(xiàn)的古人類化石并不是各地現(xiàn)代人類的祖先,而是前兩次走出非洲的古人類,它們在進化之路上被“現(xiàn)代人”所取代,并沒有留下直系后裔。圖為周口店遺址博物館新館中的古人類頭骨。
視覺中國?圖
基于分子人類學(xué)研究成果制作的中華民族遺傳遷徙圖。
李輝 ?圖
★我們身體里面的基因不光是一個簡單父系的問題,有太多其他的因素在里面。有太多為你提供血脈滋養(yǎng)的人,如果你要去追溯歷史上的人的話,你的情感是沒辦法割裂的。
“中國人非洲起源說是有問題的,不適合講?!甭牭竭@話,李輝感到錯愕。那是一次講座邀請,主辦方希望李輝去做一個關(guān)于中國人起源的講座,沒多久,主辦方打電話告知他講座取消。
“對于現(xiàn)代人非洲起源的問題,做了這么多年的深入研究,完善了這么多細節(jié),沒想到我還會收到這樣的回絕。”李輝感到不可思議。
李輝是復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授,主要研究領(lǐng)域為分子人類學(xué),從DNA入手來探求人類起源和文明肇始。在李輝看來,“非洲起源說”得到了幾乎全部已有證據(jù)的支持,在遺傳基因、化石形態(tài)和語言文化上都體現(xiàn)出很明確的非洲起源的格局。
“從基因上就可以做出非常明確的判斷,不同人群什么時候分開,分開多少年,然后分出多少支,在基因譜系上這些東西可以算得非常精確?!?021年2月25日,李輝一邊喝茶一邊對南方周末記者說。
在他面前放著兩本書,一本是研究茶葉與健康的專著《茶道經(jīng)譯注》,作者紫晨;另一本是科普著作《人類起源和遷徙之謎》,作者為李輝和他夫人金雯俐。這兩個看起來毫不相關(guān)的領(lǐng)域,作者是同一個人——紫晨是李輝的字。
受談家楨先生影響,李輝愛茶。談家楨是中國現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人,但很少有人知道他還是上海茶葉學(xué)會的創(chuàng)始人。讀本科時,李輝就經(jīng)常去談家楨家里喝茶。后來,因為對口扶貧工作而跑茶山,研究制茶工藝,探尋茶葉與人體健康的關(guān)系,他“有時候覺得比研究中華民族的起源還有意思”。采訪地點就叫“茶科學(xué)體驗室”,茶室里擺著伏羲、神農(nóng)像,“黃茶里富含黃酮類物質(zhì),黑茶里富含有機酸……”談起茶葉,李輝滔滔不絕。
和前輩談家楨一樣,李輝一手愛茶,一手研究人體的遺傳物質(zhì)DNA。分子人類學(xué)多年來已經(jīng)取得了長足的進展,如現(xiàn)代人的非洲起源說,就是分子人類學(xué)家在1987年正式提出的。在這些成果的基礎(chǔ)上,李輝和他的團隊研究了東亞地區(qū)的人類遷徙,提出了自己的中華民族起源假說,還利用分子人類學(xué)解決了某些歷史問題。
美國《科學(xué)》雜志曾在2016年對李輝的報道中介紹了他的研究成果,當期的編輯認為他們的研究開創(chuàng)了新的領(lǐng)域,解決了以前不能解決的問題,他們把這個新的學(xué)科領(lǐng)域叫做“歷史人類學(xué)”?!皻v史人類學(xué)有新的研究范式,跟傳統(tǒng)的歷史學(xué)和人類學(xué)都不一樣?!崩钶x說。
《人類起源和遷徙之謎》是李輝2021年的科普新作,他在書中用通俗的語言向大眾講述了分子人類學(xué)界和他自己的研究成果。其中知名度最高的是曹操的身世問題,這是李輝團隊試水“歷史人類學(xué)”新方法的第一個案例。
兩顆亮晶晶的牙齒
曹操是三國時期的人物。據(jù)史書記載,曹操的爺爺是個太監(jiān),那么曹操的父親無疑是養(yǎng)子。曹操的政敵當時對這個養(yǎng)子的來龍去脈,做過各式各樣的揣測。有些歷史材料認為,曹操的父親是從夏侯家過繼去的。
“但是曹操的爺爺曹騰做了中常侍。是一個非常高級的官僚,像他這樣的家業(yè)怎么可能傳給一個外人呢? 而且爺爺有兄弟四個,他一個人做了太監(jiān),三個兄弟都做了大官,怎么可能沒有孩子呢? 用得著從外姓過繼嗎?”這是李輝的合作者韓昇教授基于歷史邏輯的推理,但事實究竟如何,沒有史書明確記載,誰也不知道。
為了弄清真相,李輝把這個親子鑒定的歷史問題,轉(zhuǎn)換成遺傳學(xué)的問題:曹操父親的Y染色體基因應(yīng)該與曹操后代的Y染色體基因是一樣的,所以首先要找到曹操的后代,然后將曹操后人的基因跟曹操爺爺?shù)幕蜃鰧Ρ?,如果兩邊對得上,就可以證明曹操的父親本來就是曹氏家族的。
2010年,李輝團隊把全國的曹姓人士做了一個篩選,找到七十多個曹姓家族。通過Y染色體的檢測發(fā)現(xiàn),全國的曹姓各種各樣的Y染色體都有,沒有一致性?!斑@是一個好現(xiàn)象,因為曹姓本來就是多起源的,應(yīng)該不一樣才對,只有普通曹姓人不一樣,而曹操的后代Y染色體都一樣,這樣才能把曹操后代從眾多曹姓家族中挑出來。”
從全國的七十多個曹姓中,他們找到有家譜、有文獻記載的9家曹操的后代。分析結(jié)果表明,這9家人的Y染色體有8家是一樣的,都是“O2-F1462單倍型”?!斑@個類型是很罕見的,在人群中1%都不到,如此一致基本不可能是巧合,這說明他們8家真的源于一家?!辈懿僭诿耖g早早演變成了奸臣的形象,這就排除了后人冒認祖先的可能。
找到曹操后人的Y染色體之后,他們又去曹操爺爺這一輩的墓葬里找骨頭。
曹操的父親、祖父和其他長輩都葬在他們的老家譙郡,也就是今天的安徽亳州。當時,亳州考古所的研究人員聽說要骨頭,都犯了難。曹操家族墓葬是1970年代挖掘的,“當時我們挖墓的時候,看到墓葬形制很漂亮,就保護了起來,很多出土文物搬到博物館保存著,墓葬的封土就傾倒在邊上了,墓葬中殘余的骨頭也跟封土扔在一起,骨頭渣子都沒保存?!笨脊湃藛T說。
萬幸的是有位叫做謝書璧的有心人。謝書璧老先生當時是帶隊挖掘的人,他回想起當年挖曹操爺爺?shù)牡艿艿哪箷r,看到墓主的兩顆牙,亮晶晶的特別好,就留了下來,心想“以后科學(xué)發(fā)達了說不定還能分析出什么特別的信息”。兩顆牙就用信封裝著,放在庫房里。他翻了半天,發(fā)現(xiàn)了三十多年前的那個信封,倒出來一看,兩顆牙還是亮晶晶的。
李輝把它拿到實驗室,在牙齒上鉆了一個小洞,把骨粉掏出來做基因測試,發(fā)現(xiàn)其中的Y染色體果然也是“O2-F1462單倍型”,跟曹操的后代一模一樣。后來他們也做了夏侯家的Y染色體,完全不是這個類型。“這說明曹操后代跟曹操爺爺輩是一樣的,曹操的父親不是外面撿來的,還是他們曹氏家族的人?!本瓦@樣,歷史問題的懸案通過自然科學(xué)遺傳學(xué)的手段解決了,這是歷史人類學(xué)的第一個案例。
“全人類的一部大家譜”
科學(xué)家們利用基因“單倍群”的工具不僅探明了曹操的身世之謎,還大致摸清了人類的遷徙之路。
“單倍群”的概念與“單倍型”有關(guān)。由于Y染色體可以在男性個體中穩(wěn)定遺傳,如果某個現(xiàn)代人男性祖先有一個Y染色體突變,那么他的所有男性后代都會帶有這個突變,可以稱為第1種“單倍型”。再過若干年,他的某一個男性后代中出現(xiàn)了第2個突變,即第2種單倍型,依此類推。第1代單倍型是其他單倍型的祖先型,其他單倍型都是后代型,祖先型與所有后代型合稱為一個“單倍群”。
大而言之,全世界的Y染色體都屬于一個單倍群,都來自20萬年前東非某一個晚期智人男子。現(xiàn)代人走出非洲之后,開始了漫長的遷徙和演變。如果細分下去,全世界又可以分為20種主干單倍群,編號從A到T。
“Y染色體的譜系構(gòu)建出了全人類的一部大家譜?!崩钶x說。最古老的A和B單倍群都沒有走出非洲,C和D單倍群最早來到了亞洲和大洋洲,E單倍群可能出了非洲,但又回到非洲。F單倍群衍生出G、H、I、J等單倍群,在西方形成歐洲人種。O單倍群成了中國人的主流,而Q單倍群成為印第安人的主流。
遷徙得越遠,基因的多樣性就會越少,這在群體遺傳學(xué)上被稱為“瓶頸效應(yīng)”。比如原來這一群人里有100個人,帶著10種類型的基因。當遷徙的時候,不可能把原來的10種類型都帶過去,一種情況是遷徙過程中要翻山越嶺,只有少部分人能越過去;另一種情況是原居住地條件變得艱苦了,大家都想搬,但在路上死掉很多人,因為原始人生存能力很差?!八赃@就像是通過一個窄窄的瓶口,只能帶少部分人的基因過去,多樣性下降了,這就是瓶頸效應(yīng)?!痹竭w徙到最后,經(jīng)過的瓶口越多,多樣性下降得就越厲害。李輝解釋,“所以非洲的多樣性,從基因的各個角度看都是美洲的10倍左右,美洲土著是最低的。從非洲到亞洲,從亞洲再到北美,從北美再到南美,南美基本上沒什么多樣性了?!?/p>
“瓶頸效應(yīng)”可以用來倒推人類的遷徙之路。比如現(xiàn)代藏緬語族的人群和漢語族的人群,在遺傳多樣性上是東高西低,這就可以證明,藏緬語族的人群是從東方向西遷徙的。
現(xiàn)代人走出非洲,正好處于距今約7萬年到1萬年之間的冰河期。當時,海平面遠低于現(xiàn)在,現(xiàn)在的許多島嶼與大陸相連,成為人類遷徙的重要通道。舊石器時代的現(xiàn)代人由于地理阻隔,適應(yīng)不同氣候環(huán)境演化出了八個地理種,過去稱為布須曼、俾格米、尼格羅、尼格利陀、澳大利亞、高加索、蒙古利亞和亞美利加。
大約1.5萬年前,氣溫開始轉(zhuǎn)暖,冰川開始退卻。到1.2萬年前,氣候基本回升到現(xiàn)在的水平,現(xiàn)代人迎來了人口擴張的黃金時代。八個地理種的人群開始融合,人類進入新石器時代,在各個適宜農(nóng)業(yè)發(fā)展的河谷平原,文明的曙光開始出現(xiàn)。
如何理解“非洲起源說”
“現(xiàn)代人”的“走出非洲”,其實是靈長目-人科-人族類的動物三次走出非洲中的最后一次。進化史意義上的“現(xiàn)代人”(即現(xiàn)代人類的直系祖先)20萬年前出現(xiàn)于東非,直到約7萬年前才走出非洲。
在中國科普“非洲起源說”,李輝覺得還有很長的路要走。有一次在網(wǎng)絡(luò)上,他看到一場對“非洲起源說”的圍攻,“下面評論的基本上都在罵?!銈冞@些漢奸居然認為我們是非洲起源的?有一個號稱‘獨立學(xué)者的人,寫了很多文章來反駁?!?/p>
“近十幾年來的人類演化研究中,有多項DNA研究成果,改變了我們對人類進化的認識。”李輝說。
第一個重要成果,就是對現(xiàn)代人基因組的破譯。人類基因組計劃的科學(xué)家們比較全世界所有現(xiàn)代人的基因,發(fā)現(xiàn)人和人之間的遺傳距離“絕對不會超過20萬年”,而且有20萬年差異的那些人全部集中在非洲,而非洲之外的那些人群,不管是美洲印第安人、澳大利亞原住民、歐洲人還是東亞人,他們之間的基因組的差異都不到7萬年——這就證明了全世界現(xiàn)代人都是20萬年前起源于非洲,并從大約7萬年前開始走出非洲。
“以前每個國家都覺得本國人民是本地起源的。沒證據(jù)的時候誰都可以假說,比誰挖到的化石古老,就是誰那邊起源的。在沒有基因手段的時候,我們也只能這么想。”李輝苦笑著說。其實,各地發(fā)現(xiàn)的古人類化石并不是各地現(xiàn)代人類的祖先,而是前兩次走出非洲的古人類,他們在進化之路上被“現(xiàn)代人”所取代,并沒有留下直系后裔。
人族動物第一次走出非洲,是在約175萬年前。約260萬年前,非洲人族中出現(xiàn)了“能人”,在約190萬年前分化出直立人的亞種匠人。約175萬年前,部分匠人走出非洲,從西亞進入東亞,覆蓋了大部分歐亞大陸,成為東亞的各種直立人亞種的祖先。
100萬年前,留在非洲的匠人中突變出了智人。約80萬年前智人走出非洲,用了大約三十萬年時間,覆蓋了原先直立人占據(jù)的地盤并導(dǎo)致其幾乎滅絕。到70萬年前,全球開始進入冰期,撒哈拉大沙漠以南的非洲、歐亞大陸西部與東部,在地理上被隔離,三地的智人漸漸分化成非洲的羅德西亞人、歐洲的尼安德特人和亞洲的丹尼索瓦人三個亞種。
20萬年前,非洲的羅德西亞人又發(fā)生了突變,進化產(chǎn)生了“現(xiàn)代人”?,F(xiàn)代人花了十幾萬年的時間,覆蓋了大部分的非洲大陸,直到7.4萬年前的“多峇巨災(zāi)”為其提供了走出非洲的契機。
“即便是宣傳非洲起源的,也并非都講得對?!鼻皫啄暧幸槐緯充N書叫《人類簡史》,李輝買來看了一下,覺得書中的“非洲起源說”講得不好。
《人類簡史》作者尤瓦爾·赫拉利認為是現(xiàn)代人智商不夠高,斗不過非洲之外的尼安德特人,而7萬年前發(fā)生了認知革命后,現(xiàn)代人才有智謀打敗尼安德特人,才走出了非洲?!斑@種觀點乍一聽很有道理,但是認知的提升必須有相關(guān)的基因突變?yōu)榛A(chǔ),而科學(xué)家深入研究分析以后,發(fā)現(xiàn)沒有任何相關(guān)基因是那時候突變的?!?/p>
其實現(xiàn)代人走出非洲的促因,學(xué)界的研究已經(jīng)頗為清晰,大約7.4萬年前,印尼蘇門答臘島上的多峇火山大爆發(fā),其當量接近1000座維蘇威火山爆發(fā),給全球生物帶來了巨大災(zāi)難,歐亞大陸的智人(即尼安德特人和丹尼索瓦人)也瀕臨滅絕,這為現(xiàn)代人走出非洲掃清了道路?!澳挠惺裁凑J知革命?!?/p>
?下轉(zhuǎn)第19版