從基因的角度重寫20萬年人類歷史，開啟對未來的想象

本文摘自《我們?nèi)祟惖幕颍喝祟惖臍v史與未來》，[英]亞當(dāng)·盧瑟福 著，嚴(yán)匡正 莊晨晨 譯，中信出版集團(tuán)，2017年9月

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引言

我看到了遙遠(yuǎn)將來重要得多的廣闊研究領(lǐng)域……人類的起源及其歷史也將由此得到說明。——查爾斯·達(dá)爾文《物種起源》

這是關(guān)于你的故事，你是誰，你從哪里來。這是你自己的故事，因?yàn)槟愫瓦@個世間所有人的存在，以及人生的旅途，都是獨(dú)一無二的。這也是我們共同的故事，因?yàn)樽鳛檎麄€人類物種的一員，你既是普通的，又是特殊的。盡管我們有很多差異，但所有人類都有著相近的親緣關(guān)系，我們的家族樹沒有樹枝，也不曲折，一點(diǎn)也不像樹的樣子。但我們都是它結(jié)出的果實(shí)。

大約有1,070億現(xiàn)代人類曾經(jīng)存在于地球上，盡管這個數(shù)字的多少還取決于你開始計算的年代。他們，不，我們所有人，都是近親，我們整個物種都來自非洲。我們沒法用語言確切地描述其意義。這不是說我們有著共同的一對父母，比如虛構(gòu)的亞當(dāng)和夏娃。

我們考慮的是家庭、譜系、血統(tǒng)和祖先，我們試圖用這種方式推演遙遠(yuǎn)的過去。我們的祖先是誰？你可能有著簡單傳統(tǒng)的家庭結(jié)構(gòu)，或者像我一樣家譜很亂，仿佛抽屜里糾纏不清的電線。不過無論是哪種情況，向前追溯到一定時期，所有家族的過去都會變成一團(tuán)亂麻。

我們都有父母，我們的父母也都有父母，我們的祖父、祖母、外祖父、外祖母也都有父母……每往前一代，人數(shù)增加一倍，如果用這種簡單的方法一直回溯，那么到英格蘭上一次被入侵時，這些人的數(shù)量加起來就已經(jīng)超過了曾經(jīng)存在于地球上的所有人。實(shí)際上，我們的家族譜系不會無限發(fā)散，而是會自動收攏成一張網(wǎng)。存在于地球上的所有人，都交織在復(fù)雜的血統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。只需要回溯幾十個世紀(jì)，我們就能發(fā)現(xiàn)，如今地球上的幾十億人口中，大多數(shù)都是一小群人的后裔，這群人的數(shù)量大概只夠一個村莊的規(guī)模。

歷史是我們記錄下來的內(nèi)容。幾千年來，人類通過繪畫、雕刻、書寫和口述，記錄了我們的過去和現(xiàn)在，試圖弄清我們是誰，我們從哪里來。一般來說，我們定義的歷史，開始于有文本記載之時。在此之前的時代，我們稱之為史前——那些事情發(fā)生在我們有能力記下它們之前?；赝^去，生命第一次出現(xiàn)在地球上是39億年前。智人（也就是現(xiàn)代人）第一次出現(xiàn)，是在20萬年前的非洲東部。而最早的文本記載則出現(xiàn)在6，000年前的美索不達(dá)米亞，我們?nèi)缃癜涯抢锓Q作中東。

做個類比，包括空格和標(biāo)點(diǎn)符號，本書大約有20萬字。如果把生命存在于地球上的時間比作這本書的長度，那么書中的每個字就代表了1.95萬年?，F(xiàn)代人類的出現(xiàn)時間，大概

與這句話的長度相近。

而有文本記載的人類突飛猛進(jìn)的發(fā)展歷史只相當(dāng)于一個字符，即“。”——一個句號的寬度。

但是，這段歷史的記錄又是如此稀少。許多記載都在其間遺失、毀壞、腐爛了，因?yàn)樵獾搅巳諘裼炅?、蟲蛀火燒、藏匿損毀乃至蓄意改寫。在此基礎(chǔ)上，我們還需要甄別這些記載存在的主觀性。僅僅過去十年的事情，我們都無法達(dá)成共識。報紙的新聞會有立場和偏見。相機(jī)的照片是精心選取角度拍攝的，往往也會脫離實(shí)際情境。人類本身就是極不可靠的客觀事實(shí)見證者。即便是震驚全球的2001年9月11日世界貿(mào)易中心雙子樓被毀事件，準(zhǔn)確的細(xì)節(jié)也淹沒在互相矛盾的報道和充滿恐懼的混亂中，難以得知。法庭上的人證無法自圓其說，一言一行也受到監(jiān)視。再往回十幾個世紀(jì)，甚至沒有確鑿的證據(jù)肯定耶穌基督這個歷史上可能最具影響力的人類是否存在。耶穌的故事大多都是與他素未謀面之人在他死后的幾十年里所寫。在這樣缺乏史料證明的情況下，我們完全有理由提出嚴(yán)肅的質(zhì)疑。而基督徒所信賴的《福音書》，其內(nèi)的記載有諸多相悖之處，隨著時間的推移，內(nèi)容也幾經(jīng)變化。

這么說的目的，并不是毀謗歷史學(xué)或基督徒，只是想表明過去的模糊難明，直到近代，大部分時候我們都得依靠宗教典籍、貿(mào)易文檔、皇室家譜。在現(xiàn)代，我們又面臨了相反的問題，信息太多了，幾乎無法去蕪存真。你網(wǎng)購的每次訂單，搜索的每個關(guān)鍵詞，做過的每場志愿活動，都會被記錄在案。書籍、小說、口述史、碑文、考古、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、電影、廣播、硬盤、磁帶……我們有了這么多媒介來重現(xiàn)過去。而如今，生物學(xué)也成了信息的強(qiáng)大來源之一。

引言開頭的那句話來自達(dá)爾文《物種起源》的最后一章，他仿佛在借此暗示著本書未完待續(xù)。利用他提出的后代漸變理論，在遙遠(yuǎn)的未來，人類的起源及其歷史將會得到說明。

這個時刻已經(jīng)到來。如今有了另一種了解我們過去的辦法，人類的起源如今已被置于聚光燈下進(jìn)行研究。你的細(xì)胞中存儲著一部史詩，一段獨(dú)一無二、無與倫比、迂回曲折的壯美傳說。在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)半個世紀(jì)后，也就是大約10年前，我們解讀DNA的能力進(jìn)入了新的境界，它成了史料的來源之一，是一段需要細(xì)細(xì)研讀的寶貴文本。我們的基因組、基因和DNA記錄了地球上生命的進(jìn)化歷程——40億年來不斷地嘗試、犯錯、再嘗試。你的基因組是DNA的綜合，包含30億個堿基對。它們的組合方式造就了獨(dú)一無二的你。這是你的遺傳指紋，與地球上出現(xiàn)過的其他1,070億人的都不一樣。即便你是同卵雙胞胎之一，在胚胎分化和細(xì)胞分裂過程中堿基對也會出現(xiàn)極少量的變化，從而與另一個人有所區(qū)分。用蘇斯博士（Dr. Seuss）的話說就是：

這世上沒有人比你更像你。

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造就人類的精子，由父親的睪丸產(chǎn)生。性交時，男性會一次性排出數(shù)億精子，它們會爭先恐后向卵子游去。卵子孕育于母親的卵巢內(nèi)，外形類似俄羅斯套娃。每次生理周期，卵巢都會排出成熟的卵子。率先接觸卵子的精子會分泌化學(xué)物質(zhì)，溶解卵子外部的薄膜，頭朝內(nèi)、尾朝外地努力鉆入其中。一旦有精子成功進(jìn)入卵子，卵子就會阻止其他精子的入侵。唯一的精子，加上唯一的卵子，就產(chǎn)生了獨(dú)一無二的你。

你父母的遺傳物質(zhì)，他們的基因組，將會在受精卵中融合。兩組染色體的結(jié)合將會產(chǎn)生之前從未有過，之后也不會再有的一套基因。也有一部分DNA是沒有改變的。如果你是男性，你的Y染色體很大程度上就與你父親的相似，也與你父親的父親的相似，以此類推。Y染色體較為短小，攜帶的基因很少。卵子還有一小部分DNA隱藏在給細(xì)胞提供能量的線粒體中。線粒體也有自己的基因組，因?yàn)樗挥诼炎觾?nèi)，所以只能由母親遺傳。Y染色體的DNA和線粒體中的DNA只占你DNA總數(shù)中很小的一部分，但由于它們一個只能從父親遺傳，一個只能由母親遺傳，所以有助于追溯譜系和古代歷史。而你DNA中剩下的大部分都是由你父母的DNA洗牌后產(chǎn)生的。每個人類的誕生都伴隨著這一過程?；虻膫鞒醒永m(xù)到了你的身上。

你爸和你媽，結(jié)合生了你。

或許非本意，但木已成舟。

缺陷和問題，統(tǒng)統(tǒng)傳下來。

另有些毛病，單單你才有。

在此，我無意探討菲利普·拉金（Philip Larkin）這首詩中涉及的心理和倫理問題，但是從生物學(xué)的角度來看，他說得恰如其分。每次精子和卵子結(jié)合，遺傳物質(zhì)都會洗牌。你將繼承父母DNA的獨(dú)特組合，并在減數(shù)分裂的過程中，產(chǎn)生一些全新的遺傳變異，這是你獨(dú)有的。這些變異中的一部分也會遺傳給你的孩子，而他們也會產(chǎn)生自己的變異。

進(jìn)化正是基于這種不同世代之間的差異。利用進(jìn)化的軌跡，我們也可以推演出人類的足跡。在進(jìn)化的過程中，我們跨越了大陸和海洋，散布到了這個星球的每個角落。遺傳學(xué)家就這樣突然變成了歷史學(xué)家。

基因組中包含大量數(shù)據(jù)，足以決定一個人類的性狀。而基因組學(xué)是一門比較科學(xué)。來自不同的人的兩套DNA，所包含的信息遠(yuǎn)超于一套DNA所含信息的兩倍。所有人類的基因組都有同樣的基因，但是它們都有些細(xì)微的差別，所以盡管我們極其相似，卻又各自不同。比照這些差別，我們就能推斷出這兩個人之間有多近的親緣關(guān)系，這些差異是何時演變而出的。如今，我們可以從細(xì)胞中提取DNA，于是就能把這種比照應(yīng)用于整個人類。

第一份完整的人類基因組圖譜于2001年盛大發(fā)布。它實(shí)際上是某幾個人大部分遺傳物質(zhì)的粗略草圖。為了實(shí)現(xiàn)這一成就，數(shù)千名科學(xué)家花了十余年時間，耗資30億美元，相當(dāng)于每個堿基對花費(fèi)1美元。而這之后的15年來，研究基因又變得更加簡單，人類基因組的數(shù)據(jù)如今已經(jīng)無法估量。在撰寫本書期間，我們已經(jīng)擁有了大約15萬個完全測序的人類基因組，還有來自全球各地的數(shù)百萬人的樣本可供使用?！笆f基因組計劃”等大型醫(yī)學(xué)項(xiàng)目證明了我們?nèi)缃窨梢暂p易地從活體細(xì)胞中提取儲存的基因數(shù)據(jù)。從國家的角度，我們正嚴(yán)肅地考慮為所有出生的公民做基因測序。這不僅限于形式科學(xué)或政府醫(yī)療政策：你只需要在試管中留下唾液，就能了解自己基因組的關(guān)鍵部分，專業(yè)公司會告知你有關(guān)身體特征、家族來歷、患某些病的風(fēng)險等各種信息，這一切的花費(fèi)不過幾百英鎊。

我們現(xiàn)在還擁有了數(shù)百位逝世已久的人士的基因組圖譜。2014年，在大量考古學(xué)的證據(jù)下，理查三世（Richard Ⅲ）的遺骸得到確認(rèn)，但他的DNA中卻隱藏了一個驚人的秘密：他沒有王室血統(tǒng)！我們之所以了解過去的國王和女王，不僅是因?yàn)樗麄兂绺叩牡匚?，也是因?yàn)闅v史在反復(fù)講述著他們的故事。如今的遺傳學(xué)豐富了對君主的研究，DNA成了終極的準(zhǔn)繩。我們新掌握的技術(shù)得以揭露逝者最小的細(xì)節(jié)，因此這變成了對個人、國家、遷徙的一次徹查。通過檢測、證實(shí)或證偽，我們了解的不再只是這些君主當(dāng)年如日中天的權(quán)勢或名望，而是他們作為人類的歷史。我們會發(fā)現(xiàn)，盡管王室血統(tǒng)能賦予你超過一般公民的權(quán)勢以及繼承而來的財富，但DNA是普世的，進(jìn)化、遺傳和性并不會被民族、疆域和令人陶醉的權(quán)力所影響。

我們還可以向前追溯更遠(yuǎn)。對于古代人類的研究曾經(jīng)僅限于那些古老的骨頭，以及塵埃里他們生活過的些許痕跡。但是我們?nèi)缃窨梢云礈惼鸸糯祟惖幕蛐畔ⅲ瑹o論他們是尼安德特人（Neanderthals）還是其他已經(jīng)絕種的人類祖先，而這些人也揭示了我們怎樣進(jìn)化成如今的樣子。他們的DNA告訴了我們很多從其他途徑無從得知的信息——例如，我們知道了尼安德特人的嗅覺感受。DNA大大改寫了人類的進(jìn)化史。打個比方，我們的過去仿佛像一個陌生的國度，而我們的身體里則存儲了前往那里的地圖。這門新的學(xué)科產(chǎn)生了驚人的海量數(shù)據(jù)。每周發(fā)表的研究新成果都會顛覆以往的推斷。隨著中國發(fā)現(xiàn)了47顆現(xiàn)代人類的牙齒，

人類大批遷移出非洲的時間提早了1萬多年。而隨著人們在10萬年前的尼安德特人身上發(fā)現(xiàn)了智人的DNA，學(xué)界認(rèn)定兩者首次發(fā)生性接觸的時間也往回推了2萬年。相比地質(zhì)年代來說，這點(diǎn)時間不算什么，但它卻比整個有文本記載的人類歷史還要長。所以我們的認(rèn)知還在不斷發(fā)生著巨大的變化。

本書的前半部分講述了遺傳學(xué)如何重寫人類的歷史，從地球上至少出現(xiàn)四類人種，一直談到18世紀(jì)的歐洲君主。后半部分則講述了我們現(xiàn)在是誰，21世紀(jì)的DNA研究在家庭、健康、心理、人種和人類的命運(yùn)上有何發(fā)現(xiàn)。兩部分都以DNA為線索，參照了我們數(shù)個世紀(jì)以來所依靠的史料：考古、巖石、遺骸、傳說、編年史和家族史。

盡管對于祖先和繼承的研究史幾乎和人類的歷史一樣長，但遺傳學(xué)還是一門相對年輕的科學(xué)。它有著短暫而艱辛的歷史。人類遺傳學(xué)的誕生，起初是為了比照與測量人類之間的差異，在19世紀(jì)末期，它的含義與優(yōu)生學(xué)相同。這也為種族隔離和征服提供了貌似正當(dāng)?shù)睦碛?。人種這個概念，在科學(xué)上引發(fā)了前所未有的爭議——人與人之間存在的差異，以及這些差異帶來的貴賤之分，在人類之間造成了深深的分歧，也導(dǎo)致了人類歷史上一些極為殘酷和血腥的舉動。而我們將會通過現(xiàn)代遺傳學(xué)揭示出，過去對整個人種概念的認(rèn)定，錯得是有多么離譜。

人類喜歡講故事。我們是一個熱愛敘述的物種，而且尤其看重敘述的“自足性”——這段敘述要有起因、經(jīng)過和結(jié)果，要講清我們是怎樣經(jīng)過一系列復(fù)雜而又妙不可言的過程，最終演變成現(xiàn)在的人類。而基因組正好符合我們這一愿望，它將人類歷史、文化和個體特性的奧秘娓娓道來，告訴了我們自己究竟是誰，以及為什么這么認(rèn)為。

不過我們還沒有完全滿意。因?yàn)槿祟惢蚪M的有趣和復(fù)雜程度，遠(yuǎn)超任何人所想。即便是遺傳學(xué)家，也是傾各國之力聯(lián)手奮戰(zhàn)十余年，才大致實(shí)現(xiàn)了人類基因組計劃的目標(biāo)。真相的復(fù)雜性和人類的無知性，在我們討論遺傳學(xué)這個話題時體現(xiàn)得尤其明顯。我們曾經(jīng)認(rèn)為，將我們和祖先聯(lián)系起來的是血液，所以在描述家族時，使用的是“血統(tǒng)”這個詞?，F(xiàn)在我們知道，關(guān)鍵的不是血液，而是基因。DNA成了“天命”的代名詞，它決定了我們身體的命運(yùn)。但事實(shí)上也不完全是這樣。許多科學(xué)家認(rèn)為，他們的研究領(lǐng)域沒有得到媒體的正確報道，引發(fā)了公眾的誤解。但作為一名科學(xué)家、作者和媒體人，我相信人類遺傳學(xué)是被公眾誤解最深的領(lǐng)域之一，這可能是傳統(tǒng)文化原因所致。

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科學(xué)善于揭露，世界中的很大一部分，并非如我們所感知的那樣，無論是在宇宙尺度、分子尺度、原子尺度還是亞原子尺度。這些領(lǐng)域離我們似乎很遙遠(yuǎn)，比起我們討論的家庭、傳承、人種、智力和歷史，也顯得十分抽象。我們對人類的特征有著根深蒂固的主觀臆斷。我們?nèi)粘Ｋ務(wù)摰募彝ズ腿朔N與科學(xué)所揭示的對應(yīng)事實(shí)之間，存在著巨大的鴻溝。我們接下來將會看到，事情其實(shí)不像我們所想的那樣。

隨著DNA被人類發(fā)現(xiàn)，圍繞著它的錯誤假說也源源不斷地產(chǎn)生。遺傳學(xué)當(dāng)然可以說出我們的近親是誰，也能揭示遙遠(yuǎn)過去的許多謎團(tuán)。但是你與祖先之間的共同點(diǎn)比你以為的要少得多，還有許多家族成員，你根本沒有從他們身上遺傳基因，他們與你之間不存在任何意義的基因聯(lián)系，盡管從家譜上來說你絕對是他們的后裔。雖然你之前可能讀過一些文章，但本書將鄭重地向你展示：遺傳學(xué)沒法告訴你孩子會有多聰明，擅長哪些運(yùn)動，性取向如何，會死于哪種疾病；也解釋不了為什么有人會有可憎的暴力傾向，成為謀殺犯。了解這些遺傳學(xué)無法決定的事情，和了解遺傳學(xué)能決定哪些事情一樣重要。

人類的DNA造就了復(fù)雜的大腦，讓我們得以問詢自己的起源，制造工具來探究自己的進(jìn)化過程。這些分子層面的變化日漸積累，并被記錄下來，靜靜等待著人類的解讀。就這樣過了幾千年，我們終于有了這種能力。在本書中，每一章都講述了一個歷史和遺傳學(xué)的故事，它們可能關(guān)于戰(zhàn)爭的輸贏、入侵、掠奪、謀殺、遷徙、農(nóng)業(yè)、疾病、國王、瘟疫或是離經(jīng)叛道的性。

首先，這是一本歷史書。這里面的故事涉及了遺傳學(xué)的歷史——它有著曲折的發(fā)展歷程和黑暗的過去——通過這些敘述，讀者們可以了解到我們是怎樣知曉現(xiàn)在正在探索的一切的。還有一些故事講述了一些國家和一些人的過去。這些秘密或許有部分為人所知，但大部分都隱藏在迷霧之中。如今，我們可以檢視某個在不正常情況下突然死亡的男性、女性或孩童的遺骸，并發(fā)現(xiàn)其中的研究價值。因?yàn)槲覀冊诹舸嫠麄冞z體的時候，他們無意之間也把自己的DNA留給了我們。

生物這門科學(xué)，研究的是活著的生命，以及死去的生命。它很凌亂、不精確，難以定義。如果你希望按照習(xí)慣從頭開始讀這本書，那么就讓我們從這里開始努力整理頭緒吧。

作品簡介

《我們?nèi)祟惖幕颍喝祟惖臍v史與未來》，[英]亞當(dāng)·盧瑟福 著，嚴(yán)匡正 莊晨晨 譯，中信出版集團(tuán)，2017年9月

在《我們?nèi)祟惖幕颍喝祟惖臍v史與未來》中，集遺傳學(xué)博士、BBC主持人、電影極客于一身的英國當(dāng)紅科普作家亞當(dāng)·盧瑟福，從基因的角度重寫20萬年人類歷史，開啟我們對人類未來的想象。

這是你的故事。地球上存在過1000億人，我們所有人都交織在復(fù)雜的血緣網(wǎng)絡(luò)中。但每個人的DNA都是獨(dú)一無二的，以前沒有一個人和你一模一樣，以后也絕對不會有。你的臉，你的生理機(jī)能，你的新陳代謝，你的經(jīng)歷……你的基因，就是一本歷史書。它將告訴你：你是誰？你從哪里來？

這也是我們共同的故事。我們的身體承載著過去。在你的每一個染色體中，都記錄著我們?nèi)祟愡@個物種的完整歷史：生與死、疾病與戰(zhàn)爭、饑荒與遷徙，當(dāng)然還有必不可少大量的性?；颍切┙k麗的基因，以超乎想象的方式存儲著我們?nèi)祟?0萬年的演化史詩。

基因造就了我們，我們也塑造了基因；基因保存著我們的過去，也預(yù)示著我們的將來。

從尼安德特人到開膛手杰克，從死去的帝王到席卷歐亞大陸的黑死病，從生物演化論到表觀遺傳學(xué)，透過趣事逸聞，亞當(dāng)·盧瑟福用基因重寫了20萬年人類歷史，幽默風(fēng)趣、富于洞見地，描繪出一幅關(guān)于“我們?nèi)绾纬蔀榻裉爝@個模樣”、“我們未來將往哪里去”的新圖景。