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第一版块领读 | 袁越:人类进化背后的故事

作者:袁越

2019-04-05·阅读时长7分钟

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第一版块领读 | 袁越:人类进化背后的故事

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三联中读的朋友们大家好,欢迎收听“解码人类”音频课。我是《三联生活周刊》的资深主笔袁越,本次课程源自我在杂志上撰写的“人类三部曲”系列封面故事,我想通过这三组文章,为读者介绍人类起源、抗击衰老和创造力这三个领域的最新研究成果,并从根本上解释地球生命的起源和进化过程,包括高级智慧到底是如何出现的。

今天我先给大家介绍一下第一部分,也就是关于人类进化的这个封面故事的来龙去脉。

我对这个话题的兴趣源自我很小的时候外公给我看的一本姜氏家谱,那上面虽然只记载着5—6代人的姓名,但还是把我看呆了。我第一次意识到每个人都是有爸爸妈妈的,爸爸妈妈也有爸爸妈妈,这条链可以一直延伸下去,永远不会断,因为一旦断裂就没有我了。

那么,这条链最终会通向哪里呢?这是我小时候经常会想到的问题。那时候国内有一套很好的科普读物叫做《十万个为什么》,里面专门有一册书讲到了人类进化,说中国人的祖先是北京猿人,简称北京人。书里甚至还画出了北京人的复原头像,所以我一直相信我的祖先就长这个样子,他们曾经居住在周口店附近的一个山洞里,过着茹毛饮血的生活。

周口店北京遗址北京人复原像(视觉中国供图)

长大后我逐渐意识到,古今中外很多人都曾经有过和我一样的疑问,这是人性使然。但是,古代人知识水平有限,想不出这个问题的答案,只好把解释权交给了造物主。比如基督教就认为人类是上帝造的,我们都是亚当夏娃的后代。

随着达尔文进化论的普及,越来越多的人不再相信神创论,而是相信人类一定是从某种低级动物进化而来的。但这个过程到底是如何发生的呢?人类进化链条的起始点究竟在哪里?这些问题在很长的一段历史时间里都没有答案,因为我们缺乏过硬的证据。

早年间的古人类学家手里只有3样工具,那就是语言、石器和人类的骨骼和牙齿化石。但这3样工具都太过粗糙了,很难得出肯定的结论。就拿化石证据来说吧,一来人类化石的数量相当稀少,用来当证据的话数据量明显不足。二来,仅凭对人类化石形态的分析研究,很难得出定量的结论。化石本身甚至连时间这个最核心的信息都难以提供,科学家们只能凭经验去猜,这当然是不行的。

第三,也是最致命的一点,那就是当我们面对一块化石的时候,无法知道这个化石是否留下过后代。换句话说,化石只能告诉我们人类这个物种的进化史,不能告诉我们当今这个世界上的所有人类的直系祖先究竟是从哪里来的。

人类的进化之谜曾长期困扰科学家(视觉中国供图)

因为以上这3个原因,化石研究的结论往往会比较模糊,这就给那些心怀叵测的人以可乘之机。早年间的化石研究有个显著特点,那就是世界各国的人类学家大都倾向于认为人类起源于自己的国家,起码不是起源于自己瞧不起的那些国家。比如英国人类学家曾经认为人类起源于英国,而德国人类学家则相信人类起源于中亚,而不是中东,因为中东地区是他们很讨厌的犹太人的家乡。

类似的案例还有很多,我就不多说了。总之吧,那个时候的人类起源研究很容易就变成了种族主义者手里的工具,经常有人根据某个所谓的“证据”得出结论说,白人的进化过程最完整,黑人和黄种人则进化得不完全,所以智力低下。

俗话说,工欲善其事,必先利其器。要想改变人类进化研究领域的悲惨现状,除了思想解放之外,技术革命是更为关键的因素。二战之后,原子能技术取得了飞速发展,放射性同位素测年的技术被发明了出来,考古学家们终于有了一样可靠的工具,可以用来判断化石或者古代文物的精确年代。这是一项划时代的伟大发明,因为这是人类所掌握的第一个可以定量研究古代事件的工具,人们终于相信文字诞生之前发生的事情是可以被研究的,不必借助某种神秘的力量穿越到古代。

第二个重要工具是DNA研究技术的革命。DNA是祖先留在我们每个人身体里的一份家谱,科学家们通过细致的研究,逐渐掌握了这本DNA家谱的解读方式,于是现在的人类遗传学家可以通过对当代人DNA顺序的测定和分析,画出人类的迁徙地图。

DNA技术的革命改变了人类进化研究(视觉中国供图)

1987年,美国加州大学伯克利分校的艾伦·威尔逊教授及其同事在著名的《自然》杂志上发表了一篇划时代的论文,首次运用线粒体DNA分析技术,证明了当今全世界几乎所有的现代人的母系祖先都可以追溯到15万年前的非洲,这就正式拉开了所谓“走出非洲”这场戏的大幕。其实,早些年已经有人运用计算机分析的方法研究了来自世界各地的人类头骨化石,得出过类似的结论,但因为前面所说的那些原因,这个结论遭到了很多人的质疑,他们不相信化石分析的结果。但这个线粒体DNA祖源分析法的准确性要比化石分析高出很多,所以这篇论文的发表终于让多数人相信我们全都是同一群非洲人的后代。

因为DNA祖源分析法需要用到一些遗传学知识,以及大量的数学,普通读者理解起来可能会有困难,所以我专程去上海采访了复旦大学副校长金力博士,以及复旦大学现代人类学重点实验室主任李辉博士,请这两位在该领域最具发言权的专家现身说法,详细描述了DNA寻祖的过程和细节。

金力教授是复旦大学生物系遗传专业的学士和硕士,美国德克萨斯大学遗传学的博士,曾经在斯坦福大学做过博士后,主攻群体遗传学。在美期间金力博士首创了人类Y染色体标记物快速鉴定技术,并运用此项技术证明几乎所有的现代人的父系祖先也都可以追溯到12万—16万年前的非洲。

换句话说,当今世界上几乎所有人的父母的父母的父母……这么一直追下去的话,都可以追溯到大约20万年前的非洲,我们都是同一群非洲原住民的后代。

这项发现的意义非常重大,这就意味着地球上的各种族群,无论是黑皮肤的非洲人、白皮肤的欧洲人,还是黄皮肤的亚洲人,20万年前都是一家人。这群人在走出非洲后逐渐走散了,各自进化出了不同的肤色和其他一些遗传特征,但如此短暂的时间不足以进化出太多的不同,所以当今地球上的所有族群在绝大多数方面,包括智商在内,都是非常相似的,没有统计意义上的差别。

为了更加准确地理解这个结果的意义,三联中读荣幸地邀请到了复旦大学的金力教授,请他为我们讲述人类祖先三次走出非洲的故事。

现代人类共同的祖先来自非洲成为学术界共识(视觉中国供图)

以上讲的是地球人的大致迁徙路径。具体到中国人的祖先来源,则要针对中国境内的各个族群进行采样,然后分析他们的DNA。2005年的时候,美国《国家地理》杂志在全世界启动了一项“人类迁徙遗传地理图谱计划”,金力教授刚好在那一年回国,回到复旦大学任教,便顺理成章地担任了该计划的东亚和东南亚地区总负责人。该团队收集了12127个DNA样本,来自163个亚洲及附近地区的人群,通过对这些样本的Y染色体进行测序分析,金力教授再次证明中国人的祖先同样来自非洲,我们的基因组内看不出本地原住民的贡献。

换句话说,北京猿人并不是我们的祖先,他们只是一群早在200万年前就从非洲迁徙至亚洲的直立人的后代,后来不幸灭绝了。换句话说,北京周口店遗址发现的北京人头盖骨化石的主人并没有留下任何直系亲属,这是个进化的死胡同。

那么,中国人究竟是从哪里过来的呢?这是复旦大学的李辉教授一直关注的研究课题。三联中读荣幸地邀请到了李辉教授,请他为我们详细解释。

接下来的问题是,那些生活在世界各地的原始人有没有可能与我们的祖先发生过杂交呢?这件事当然也可能通过分析当代人的DNA得出结论,但最好的办法无疑是想办法提取到古人的DNA,再和今天的人类DNA做对比。古DNA提取的难度极大,因为牙齿和骨骼化石中的DNA在漫长的岁月中经历了各种艰难险阻,早就断成了无数个小片段,传统的DNA测序技术是没办法将其复原的。幸运的是,随着人类基因组测序计划的实施,一种全新的DNA测序技术被发明了出来,古人类学家们终于有了合适的工具,可以挑战古DNA的测序工作了。

斯万特·帕博(右)在西班牙洞穴考古现场和工作人员一起挖掘人类化石

这个领域公认的大牛是瑞典科学家斯万特·帕博博士,他目前担任着德国马克思普朗克学会下属的进化人类学研究所的所长。我专程去德国莱比锡采访了帕博博士,并参观了这家研究所的古人类DNA提取实验室,和几位科学家聊了聊,搞清了这个事情的来龙去脉。

因为这项技术相当复杂,为了更好地帮助大家理解这件事,三联中读有幸邀请到了厦门大学的王传超博士,请他为我们科普一下古DNA测序技术,以及未来的潜力。王传超博士毕业于复旦大学金力教授的现代人类学实验室,曾经在德国马普人类历史科学研究所和哈佛大学医学院工作过一段时间,是国内仅有的几位在德国马普所接受过古DNA科研训练的科学家,相信他的讲述能为我们带来更多更准确的信息。

最后我想说的是,我之所以要写人类进化,就是想通过这个故事,向大家传递这样一个信息,那就是今天世界上所有的人都是同一群非洲居民的后代。今天的人类虽然被人为地分成了很多部落,彼此之间还经常发生冲突,但我们仅仅在20万年前都还是一家人,相互之间没有本质的区别。我们本应相亲相爱,相互合作才是。无论是种族歧视还是战争或者剥削,都是一种自相残杀的行为,毫无意义。

谢谢大家的收听。

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文章作者

袁越

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《三联生活周刊》资深主笔

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解码人类

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