出品|网易科学人栏目组 小小
现在，科学家们经常绘制已经死亡或灭绝人类的基因组图谱，包括尼安德特人（Neanderthal）、中世纪国王等。英国遗传学家亚当·卢瑟福特（Adam Rutherford）在《A Brief History of Everyone Who Ever Lived》中说，他的发现重新改写了地球上人类生活的故事，其中有些意想不到的转折。
卢瑟福特日前接受英国广播Inside Science采访，解释了农业的发展如何改变了人类生物学，为什么我们的基因告诉我们最重要的故事是我们都是一家人，不管种族或部落差异，以及为什么不是基因把人变成了制造大规模枪击事件的凶手。
图1：当科学家绘制尼安德特人的基因组时，他们发现了“基因流动事件”迹象，即尼安德特人与智人物种有过“亲密接触”的证据。图中是艺术家想象中的尼安德特女性。
问：古遗传学正在改变我们对古代人类历史的认识，请您解释下它是如何工作的，并与我们分享一些“惊喜时刻”！
卢瑟福特：如果你只把DNA看作是一个数据存储设备，那么它存储的数据就是生物信息。在我们体内，它有30亿个不同的字母代码，或者20000个基因。古遗传学就是对早期DNA进行研究的科学，这些DNA非常古老。然而这是一门崭新的学科，因为我们在过去的10年里才发明了这种技术，而且在过去的5年里才受到关注。
有趣的是，DNA远比数字软盘或磁带要稳定得多。在合适的条件下，DNA可以在人类或有机体的骨头中被保存数千年甚至数十万年。随着技术的进步，我们可以对已经死去数万年的生物进行基因组研究。第一个重大的里程碑出现在2009年，当时首次从尼安德特人的骨头中提取出DNA。从那之后，我们就有了一个与我们不同的人类物种的整个基因组序列，并回答了困扰古生物学家的一个重大问题：我们是如何与尼安德特人互动的？更具体地说，我们和他们发生过亲密关系吗？
答案是显而易见的！尼安德特人的DNA中包含着智人DNA，而智人的DNA中也混合有尼安德特人的DNA。欧洲人平均有1%到2%的尼安德特人DNA。通过使用复杂的统计数据和计算机模型，我们还可以确定DNA从尼安德特人传到现代智人身上的时间，反之亦然。我们称之为“基因流动事件”，这是一种滑稽的委婉说法，因为我们所谈论的是性！
图2：英国遗传学家亚当·卢瑟福特（Adam Rutherford）的新书《A Brief History of Everyone Who Ever Lived》
一年后，当在俄罗斯的一个洞穴里发现一个小女孩的小指骨和牙齿化石后，古遗传学引发更大喧嚣。事实证明，获得这这种生物的完整基因组被证明是不可能的，他们既不是智人，也不是我们所知道的任何人种！我们称这些人为丹尼索瓦人（Denisovans）。他们同样属于人类物种，但与我们不同，与尼安德特人或我们之前所知道的任何人种都不同。我们发现，智人曾与丹尼索瓦人混居。你越往东走，现代人体内的丹尼索瓦人DNA就越多，而尼安德特人的DNA就越少。
这个故事太接近魔术了，我简直不敢相信。当你分析我们所知的三种人类物种(丹尼索瓦人、尼安德特人、智人)的DNA数量时，他们并没有完全相加，这使我们确信，我们也携带了其他人类物种的DNA，尽管我们没有他们的骨骼和DNA。其他人类物种的影子（踪迹）现在就隐藏在我们体内。这种感觉很特别!
问：另一个令人兴奋的发现是我们的基因改变文化的方式，反之亦然。请您解释一下这是如何工作的，以及我们现在是如何知道古代欧洲人对牛奶和蜂蜜产生喜好的？
卢瑟福特：我们是一个擅长使用技术和工具的物种。即使在我们的智人祖先出现之前，我们已经在使用像火这样的技术烧烤食物，或者使用像石头这样的工具。在我们的物种中，我们广泛地将其称之为文化，包括艺术和音乐以及农业。大约在10000年到12000年前，农业作为我们的主导技术出现，它从根本上改变了人类的行为和我们的生物学。最容易理解的例子就是所谓的乳糖酶持久性。大多数欧洲人喝母乳，而在断奶后可以继续喝牛奶。
地球上的大多数人都做不到这一点，他们在断奶后喝牛奶会产生胃胀气和腹泻。这里有一种叫做乳糖的酶，它在新生儿体内发挥作用，但是在断奶后即停止工作，为此你就不能以同样的方式处理牛奶了。大多数地球人无法消化牛奶而欧洲人却可以，事实上这是一个很有趣的问题，因为它基于遗传因素。看看古人的遗传基因，我们知道，事实上，在乳糖酶持续性进化出来之前，我们就已经开始了乳制品业。
图3：在俄罗斯发现的女孩牙齿揭示了一种新的人种——丹尼索瓦人
这并不是说我们先进化出乳糖酶持续性，然后才出现乳制品业。在我们有能力在成年之前喝生牛奶之前，我们已经在用山羊和绵羊来制作奶制品了。
问：快进到现代，最近发生在夏洛茨维尔的骚乱事件表明，美国的种族问题依然十分严峻。DNA研究如何为我们提供启示?
卢瑟福特：从很多方面来说，基因是对种族划分的嘲弄。我们使用的正常人类变异特征，主要是皮肤颜色、形态特征或毛发纹理等，来区分更广泛的社会类别，诸如黑人、亚洲人或白人等种族，而实际上这些都是生物编码决定的。
但是当我们看到来自世界各地的人的完整基因组时，这些差异实际上只是人与人之间差异的一小部分。举例来说，非洲内部的基因多样性比世界其他地区的总和还多。如果你看到埃塞俄比亚和苏丹人的基因，会发现他们在基因层面上有更多的差异，而与其他地区的人群基因差异却没有那么大！
问：你曾对自己的DNA进行过分析。你有没有在自己身上发现什么新东西？为什么你对商业DNA公司如此怀疑？
卢瑟福特：通过虚假的解释，有些公司将真正的基因数据转化为我所说的“基因占星术”。当我从这些公司中得到我的研究结果时，显示我患上阿尔茨海默病的风险非常高，因为我携带有APOE基因变体。如果有人不明白其中的含义，那他们可能感到非常担忧。但我对此感到无所谓，因为风险并没有特别指向我。这些数据指的是具有这种特征的人群中的一小部分人。
图4：在丹尼索瓦人的洞穴中发现的手指骨复制品，它被放置在手的位置上
基因可以告诉我们作为一个物种的很多关于种群和历史的故事，但是关于个体的信息却很少。这就是我写这本书的部分原因：扩大公众对遗传学的理解，以摆脱这种根深蒂固的观念，即基因就是命运。
问：2012年，遗传学家们被要求分析美国康涅狄格州小学重大枪击案枪手亚当·兰扎（Adam Lanza）的DNA，以寻找导致其暴力行为的线索。为什么你认为这是危险的？
卢瑟福特：虽然这可以帮助我们寻找关于复杂问题的简单答案。但不可避免的是，人们已经转向了相对较新的遗传学科学，试图解释人类不可思议的行为，如疯狂杀人或谋杀。但是，这些研究可能会产生令人难以置信的误导，就像在学校里射杀20个孩子的兰扎这样的人，好像与他们携带的基因有关。人类行为的确受遗传因素影响，但同时也受到环境因素影响，即我们过去常说的先天与后天影响。但我们可以通过后天培养来影响先天因素。几乎所有的疯狂杀人者都有类似的心理问题，而兰扎就是这方面的典型。
其中一些问题具有可遗传因素。但是我们不知道这些基因是否足以说明：就是它们导致了这种行为。两个人完全有可能拥有相同的基因组，其中一人拥有精神分裂症，而另一个人则没有。如果我们对兰扎的基因组进行测序，我们可能只会发现他有典型的人类基因组构成，他的所有变体都可以在其他没有疯狂杀人的人身上找到。转向遗传学，试图找出为什么这个家伙以这种邪恶的行为杀死了所有孩子，这完全没有意义！在所有疯狂杀戮中，唯一的共同因素是枪支的使用。这对我来说很简单。
问：我们还在进化吗？如果是这样的话，我们怎么能在5000年里终结呢？
卢瑟福特：有一个简单的答案，那就是，进化会随时间推移而改变。如果我们继续按照传统方式繁育后代，那么我们仍然在进化，因为我们的基因组都是独一无二的，我们的孩子的基因组将会与我们的不同。从这个意义上说，我们正在改变。真正的问题是，在自然选择机制的支持下，我们还在进化吗？这是一个更难回答的问题，部分原因是进化的过程是缓慢的，适应不同的环境压力通常也是非常缓慢的，需要经过许多代人才能显现出来。
这实际上是一本历史书。我们从长期死亡的人身上提取DNA的新能力使像我这样的遗传学家更像是历史学家，用新的源文本与传统上了解过去的方式相辅相成。我从事科学研究已经有25年了，但在过去的5年里，我从来没有经历过像遗传学这样快速持续变革的场景。每周都有让我喘不过气来的新发现出炉，因为这意味着我得重写一本书。而且在未来的许多年里，我都需要不断重写它。（小小）
本文来源：网易科学人
责任编辑：
郭浩_NT5629
