解讀中國(guó)人自己的基因故事

張?zhí)锟?/p>

千萬(wàn)年來(lái)人類一直想要解答幾個(gè)終極之問(wèn)：我是誰(shuí)？我從哪里來(lái)？我將向哪里去？然而迄今無(wú)法給出圓滿答案。不過(guò)，個(gè)體、族群和整個(gè)人類基因（組）的研究為回答這幾個(gè)問(wèn)題提供了線索。

基因承載了人類的文明和未來(lái)，既有形而上的意義，也有形而下的實(shí)際意義。中國(guó)代謝解析計(jì)劃（ChinaMAP）的研究結(jié)果就有這樣的作用。4月30日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌科領(lǐng)銜的ChinaMAP聯(lián)盟攜全國(guó)29家研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)院，在《細(xì)胞研究》（Cell Research）雜志上發(fā)表研究報(bào)告，首次公布了對(duì)覆蓋中國(guó)27個(gè)省份和直轄市、8個(gè)民族、10588人的高深度全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)和表型的系統(tǒng)性分析。這是中國(guó)首次通過(guò)自己的儀器、平臺(tái)、分析方法，對(duì)中國(guó)人的基因組特征進(jìn)行深入、廣泛的研究，并獲得一定成果，包括中國(guó)人群遺傳變異數(shù)據(jù)構(gòu)建、中國(guó)人群體結(jié)構(gòu)分析、基因組特征比較以及變異頻譜和致病性變異解析的結(jié)果。

ChinaMAP的初步成果在形而上的意義是，為中國(guó)人來(lái)自哪里提供了一些線索。過(guò)去，科學(xué)家對(duì)人類來(lái)自何處有兩種主要的假說(shuō)，一種是單地起源說(shuō)，即人類都是從非洲的南方古猿演化而來(lái)。另一種假說(shuō)是，人類是多地起源。如果承認(rèn)單地起源，就得認(rèn)同中國(guó)人來(lái)自非洲；如果要承認(rèn)多地起源，就會(huì)認(rèn)同中國(guó)人是在自己的地域上單獨(dú)起源，并演化成今天的中國(guó)人。無(wú)論是單地起源還是多地起源，都需要兩方面的證據(jù)：一是基因的，二是化石的。但是，在很多時(shí)候，兩者不可兼得，難以圓滿解釋我們來(lái)自哪里。

作為個(gè)體的人，當(dāng)然來(lái)源于父母，但是作為群體的人也應(yīng)該有最早的母親，但在溯源母親時(shí)，就出現(xiàn)了兩種證據(jù)難以統(tǒng)一的現(xiàn)象。

1974年，美國(guó)人類學(xué)家唐納德·約翰森等人在非洲的埃塞俄比亞發(fā)現(xiàn)了一具相對(duì)完整的阿爾法南方古猿化石，并取名為露西。生活于約320萬(wàn)年之前的露西，也被視為人類共同的母親。這副古猿骨架具有類似猿的腦容量和類似人類的二足直立行走方式，為人類演化提供了另一個(gè)證據(jù)：人類在腦容量擴(kuò)大之前，就已經(jīng)直立行走了。但是，把露西看作人類最早的母親只是從化石上獲得證明，沒(méi)有基因上的證據(jù)予以佐證。

此后，通過(guò)基因證據(jù)，研究者又提出了新的假說(shuō)。1987年，美國(guó)人類學(xué)家威爾遜等人提出，所有現(xiàn)代人的基因都可以追溯到一位生活在20萬(wàn)年前的非洲女性，證據(jù)就是線粒體基因。線粒體基因只能通過(guò)母親和女兒代代相傳，如果某一代沒(méi)有女兒，線粒體基因就會(huì)失傳。

對(duì)147位來(lái)自世界各地的女性的線粒體基因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，對(duì)于線粒體基因無(wú)中斷的跟蹤表明，所有現(xiàn)代人都是同一位非洲女性的后代，研究者將其稱為夏娃。人們推測(cè)夏娃的后代大約經(jīng)過(guò)7萬(wàn)年的繁衍生息之后，有了大量子孫，在約13萬(wàn)年以前，夏娃的后代走出非洲，并在地球的各大洲不斷遷徙和繁衍，最終取代了世界各地的所有土著人類，演化成了現(xiàn)在的人類。不過(guò)，這個(gè)假說(shuō)除了線粒體基因證據(jù)的不完全外（缺少細(xì)胞核DNA證據(jù)），還缺少化石證據(jù)。

中國(guó)古人類學(xué)家吳新智認(rèn)為，中國(guó)人的起源是“連續(xù)進(jìn)化附帶雜交”，這實(shí)際上就是一種人類的多地起源說(shuō)。他認(rèn)為，中國(guó)人屬于多地起源。這個(gè)假說(shuō)雖然并未得到確證，但也有一些化石證據(jù)，如許昌人、大荔人等新的化石證據(jù)，顯示出現(xiàn)代東亞人的祖先可能既包括非洲智人，也包括不同時(shí)期進(jìn)入東亞的其他人群以及更早的東亞人。同時(shí)，多地起源也有一部分基因證據(jù)。不過(guò)，以近年來(lái)獲得的證據(jù)，無(wú)論是通過(guò)化石，還是基因，追溯人類來(lái)自哪里都還存在困難。現(xiàn)在ChinaMAP為中國(guó)人“連續(xù)進(jìn)化附帶雜交”的起源假說(shuō)又提供了一些線索。ChinaMAP覆蓋中國(guó)七大地理區(qū)域，涉及族群包括人口排名前10的漢族、壯族、回族、滿族、苗族、彝族、藏族和蒙古族等。與全世界其他人群相比，中國(guó)人的遺傳特征與歐洲、非洲、南亞和拉丁美洲人群之間存在著巨大差異，與非洲人群差距最大，而與東亞人群非常相似，尤其是中國(guó)北方漢族人與日本人的基因重疊較多。

ChinaMAP也反映了中國(guó)國(guó)內(nèi)各個(gè)族群的交融。從最大的族群漢族來(lái)看，可分成7個(gè)亞群：北方漢族、西北漢族、東部漢族、中部漢族、南方漢族、東南漢族和嶺南漢族。另一方面，從中國(guó)的少數(shù)民族看，各民族的獨(dú)特性也是顯著的，藏族、彝族、蒙古族、苗族和壯族都有著獨(dú)特的人群聚類。但是，從共性來(lái)看，滿族和北方漢族相近，回族和西北、北方漢族相近。這說(shuō)明，在漫長(zhǎng)的歲月中，中國(guó)國(guó)內(nèi)各民族之間的交流和融合綿延不絕，體現(xiàn)為不同地域人群的變異特征與中國(guó)歷史上的人口遷徙和變遷相關(guān)。

盡管歷史學(xué)、社會(huì)學(xué)、民族學(xué)和文學(xué)等能提供中國(guó)各民族交流和融合的社會(huì)層面的宏觀證明，但ChinaMAP能提供民族交融的分子生物學(xué)證據(jù)，以證明各民族的交融和共同演化。同樣，ChinaMAP也展現(xiàn)了基因研究的形而下意義，有利于中國(guó)人的疾病預(yù)防和治療。

該研究對(duì)10588人的DNA樣本進(jìn)行深度全基因組測(cè)序，獲得了包含1.36億個(gè)基因多態(tài)性位點(diǎn)SNP和1000萬(wàn)個(gè)插入或缺失位點(diǎn)（NDEL）的數(shù)據(jù)庫(kù)（其中一半是在國(guó)際通用的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中均沒(méi)有的新位點(diǎn)），這既能解釋一些生命現(xiàn)象，也能揭示一些疾病的發(fā)病原因。

盡管很多疾病的發(fā)生有共同的機(jī)制，但是由于人群和基因的不同，需要不同的診治方式。2型糖尿病是中國(guó)和世界范圍內(nèi)發(fā)病率極高的重大慢病。ChinaMAP提示，歐洲人群中最顯著的2型糖尿病遺傳風(fēng)險(xiǎn)TCF7L2基因變異（如rs7903146位點(diǎn)變異）在中國(guó)人的基因中出現(xiàn)概率很低，而靠近CDKAL1基因的rs7756992位點(diǎn)變異才是中國(guó)人患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)因素。這說(shuō)明對(duì)糖尿病的預(yù)防和治療不能只參考?xì)W美人群的指征和標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)當(dāng)研發(fā)中國(guó)人自己的標(biāo)準(zhǔn)和治療方法。

對(duì)保健和疾病預(yù)防來(lái)說(shuō)，ChinaMAP同樣會(huì)提供一些有益的視角。飲酒導(dǎo)致的疾病很多，如肝病、癌癥、心血管病等，改變生活方式固然是最好的方法，但從基因上揭示原因也能堅(jiān)定人們改變生活方式的信心，并獲得其他有益的預(yù)防措施。

ChinaMAP研究表明，乙醛脫氫酶2基因的rs671位點(diǎn)變異是導(dǎo)致喝酒臉紅和酒精代謝能力差的重要原因，而且這種基因變異在東亞人中具有特異性，在中國(guó)人群中的攜帶者數(shù)量遠(yuǎn)高于全球其他地區(qū)人群。rs671位點(diǎn)變異也是誘發(fā)食管癌的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。這種疾病的內(nèi)因再次向公眾表明，不勝酒力者（喝酒臉紅者）應(yīng)少喝酒，但是那些所謂酒量大的人也需要少喝，因?yàn)橹袊?guó)人的基因注定比其他種族的人更易因?yàn)轱嬀贫T發(fā)食管癌和肝癌。

無(wú)論是對(duì)人類演化問(wèn)題的解答，還是為疾病預(yù)防和治療提供科學(xué)證據(jù)，基因研究都不可或缺。科學(xué)家和醫(yī)學(xué)工作者研究中國(guó)人群體的相關(guān)問(wèn)題，若以中國(guó)人的基因組大數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，便能更精準(zhǔn)、更有效地服務(wù)于中國(guó)人。