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撰文 | 郑 颐
责编 | 陈晓雪
我们从哪里来？我们的祖先是谁？这是很多人关心的问题。研究古人类的学者也想知道：东亚地区作为各种文化和族群的大熔炉，这些族群是如何形成的？他们之间的亲缘关系如何？虽然考古发掘的材料能为我们提供一些信息，但遗憾的是，由于缺少古DNA材料，我们对东亚人的 “基因历史” 知之甚少。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称 “古脊椎所”）付巧妹团队和同事发表在《科学》（Science）杂志的一项研究填补了这一空白。研究人员通过对约9500年前到300年前、生活在东亚大陆南、北方和台湾海峡岛屿的26个古人类样本进行基因组测序，并对比已有的古DNA和现代人DNA库，对东亚人的基因构成进行多方位研究，为我们描绘出东亚人群的基因历史。样本的地理位置分布（A）和测定的年代（B）| 图片来源：参考文献[1]
新石器时代南、北方已有基因差异，且比现代人的差异更大
研究人员通过对不同样本人群的基因进行主成分分析，发现新石器时代早期南方沿海人群和北方沿海人群的基因数据会各自聚类，能互相区分。也就是说，早在9500年前，在基因层面，就已经有北方人和南方人之分。更有意思的是，研究人员紧接着对新时期时代南北方人群和现代南北方人群的基因分别进行差异性统计，发现新石器时代南北方的基因差异，比现代南北方人的基因差异要大。
新石器时代后期北方基因的传播
带着这个问题，研究人员进行更多的基因比对，发现当今东亚人的基因差异程度减少，很可能跟新时期时代后期北方人基因的扩散有关。研究人员拿新石器时代的基因和现代人的基因，分别与最古老的北方样本（来自山东扁扁洞遗址，距今约9500年）和南方样本（来自福建奇和洞遗址，距今约8400年）进行比对。结果显示，新石器时代北方人群的基因与扁扁洞的样本明显更相似，南方人群则与奇和洞的样本更接近；跟上文提到的那样，两者能互相区别。中国山东扁扁洞一具约9500年前个体的颞骨｜图片来源：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 高伟
福建奇和洞约8400年前的2号个体头骨｜图片来源：平潭国际南岛语族研究院 范雪春
而在用现代人的基因进行比对时，研究人员惊讶地发现，现代人的基因并不会像新石器时代的那样呈现明显的南北区分，而是所有现代东亚人，都更接近北方扁扁洞样本的基因，都与新石器时代的北方人有一定的亲缘关系。新石器时代早期（A）、晚期（B）、以及现代人（C）与南北最古老样本的比对结果；绿色越深代表与新时期时代北方人更接近；蓝色越深则代表与新时期时代南方人跟接近。现代人的比对结果（C）基本上呈现绿色。｜图片来源：参考文献[1]
也就是说，北方人群的基因不停扩散，影响广泛，促进了南北基因的交流，使得现代南、北方的基因差异变小。祖源分析也显示，现代东亚大陆南方人的基因中，存在一定的北方祖源成分（约22%到55%）；而在中国北方汉族和东亚别的一些北方族群的基因里，也发现了南方的祖源成分（前者南方祖源成分约36%到41%，后者约35%到36%）。虽然无法精确到具体的年份，但研究人员估计，这样的基因流动，很可能在新石器时代晚期之前就已经开始。
南岛语族的中国南方起源
除了揭示东亚人基因的变迁，这项研究还有一个重要贡献：为南岛语族的中国南方起源假说提供了新证据。南岛语族是指使用南岛语系的族群，其分布涵盖从台湾到太平洋西南部的小岛，再到马达加斯加的区域。学界对南岛语族起源仍无定论，存在各种假说，比如“台湾起源说”、“太平洋群岛起源说”、“东南亚群岛起源说”、“中南半岛起源说”，以及 “华南起源说” 等等。不同的假说都有各自的理论支持，但也存在许多争议。其中，“华南起源说”认为，南岛语族形成于中国大陆南方地区，再扩散到太平洋各岛屿。目前，已有一些考古出土的文物和线粒体DNA的研究支持这个观点。南岛语系分布图｜图片来源：Wikimedia Commons
这次的古DNA研究，进一步支持了“华南起源说”。研究人员发现，新石器时代东亚大陆沿海南方人和台湾海峡岛民亮岛人的样本基因（距今约8400到4000年之间），与现代南岛语族的基因有非常明显的亲缘联系。通过进一步比对一来自太平洋小岛瓦努阿图的、3000年前的样本，更发现三者基因相似度非常高，有着共同的祖源。也就是说，南岛语族很可能从中国大陆南方沿海地区起源，再进一步扩散出去。中科院古脊椎所古DNA超净室｜图片来源：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 徐欣
除以上提到的发现外，论文还展示了更多东亚人群基因变迁的具体情况，比如新时期沿海地区人群持续的迁徙和基因流动等等。
问题系统设计，求证步步小心
与欧洲相比，东亚地区虽然有大量的古人类样本出土，但由于缺乏基因层面的研究，东亚人口的流动、不同人群如何相互融合等问题，很多时候只能通过一些文化的遗址来判断。2010年，古脊椎动物所成立古DNA实验室。当时还在德国读博的付巧妹，希望有一天能够从基因层面搞清楚这些问题。2012年，付巧妹团队拿到了几个关键的个体样本，包括8000多年前的台湾海峡亮岛的个体样本和8000多年前的山东博山的个体样本。虽然当时已经就南北的DNA进行比较，结果也说明一定的问题，但付巧妹认为，亮岛的样本并不能完全代表南方人群，因为岛屿的样本很特殊，很可能由于隔离的原因与内陆的人群不同。因此，从2014年开始，她的团队一直在寻找能够代表南方内陆的材料，做了非常多南方个体的实验。直到2018年底，她的团队才做来福建奇和洞人的基因组，也就得到了真的能够代表内陆的数据。付巧妹告诉《知识分子》，这项研究工作经历了8年探索，最终得以发表，得益于他们对于东亚地区人群基因流动问题的整体系统性设计，另外就是找到了多个对该项目感兴趣的团队合作。查阅这篇论文的合作单位，可以看到除了古脊椎所，还有福建博物院考古研究所、平潭国际南岛语族研究院、福建龙岩及漳平市博物馆、山东考古与文物研究院、吉林大学、山东大学、山东省博物馆、北京大学、内蒙古文物与考古研究所、西北大学等国内多家机构的名字。“这次跟相关的考古老师合作，大家都非常开心，因为有些问题也是他们一直关注的，比方南岛语族研究院的范雪春老师，他就非常非常高兴，他说只要能够做出来，从我们的研究中能够得出一些比较重要的答案，对他来说很重要。” 付巧妹说。这项研究不仅揭示出新石器时期东亚大陆南、北方人的遗传联系，还为南岛语族的中国南方起源假说提供了关键证据，为未来关于东亚人群变迁的研究打下了基础。对于东亚早期人口流动与变迁，付巧妹认为，画面应该会更复杂，但现在还不好说。“虽然我们看到新石器时期以来，北方人群的影响会更大，农业跟新石器人群的联系是非常有意义，但早期是什么样真的不知道。在历史时期，哪个文明的强盛可能会影响更大，但是在旧石器，我觉得可能环境会很影响变迁，总之相关研究会很有意思。我也非常非常期望能够做出一些更早人群的工作。” 付巧妹说。
参考文献
[1]. M. A. Yang et al., Science 10.1126/science.aba0909 (2020).
[2]. 吴春明. “南岛语族”起源研究述评[J]. 广西民族研究, 2004, (2): 82-90.
