20世纪，人类发现基因是遗传变异的来源，开始研究基因。

1987年，25年前，在人类的技术可以观察DNA之后，全世界的注意力都转向了DNA。人们发现，在几十亿年的进化中，各种生命并非“互相战斗”而是“互相合作”地占据了地球，共同演化出了一个绚丽多彩的大千世界。在50多年的DNA研究过程中诞生了几十位诺贝尔奖得主，达尔文似乎被淡忘了，“适者生存”的自然选择似乎被“中性理论”取代了。

2007年，《PLoS生物》（PLoS Biology）发布了芝加哥大学乔纳森·普里查德（Jonathan Pritchard）研究小组的一项研究结果：达尔文的“自然选择，适者生存”理论不仅是正确的，并且在最近一万年里对人类的基因组产生了重大影响。也就是说，人类的很大一部分“进化”，是在农业出现后发生的。

那么，人类在这一万年里，为什么承担了如此巨大的进化压力？更直白地说，为什么我们取得如此巨大的物质进步的同时，每一个人都感到压力巨大？甚至觉得物质满足并未带来应有的幸福感觉，并且不得不随着继续的快速发展而“进化”自己身体的各个部分？

这是最新的DNA研究向全世界提出的一个问题。

芝加哥大学的这项研究的基础数据，来自2005年启动的“国际人类基因组单体型图计划”（International HapMap Project）。与群体遗传学的单倍群不同，单体型（Haplotype，希腊语原意单一，单体）研究每一个个体的微小的遗传变异——单核苷酸的多态性（Single-nucleotide polymorphism）。这篇论文，甚至描述了我们的眼睛、耳朵的精致进化演变的原因和过程。

最近一万年里，人类的环境和演变，确实过于巨大了。

普里查德用珠子项链为例解释自己的发现。

芝加哥大学所在的芝加哥，位于世界最大的五个淡水湖边。在冰河期，这里覆盖着劳伦泰德冰原（Laurentide ice sheet）。在8万—2万年前的大约6万年里，芝加哥、多伦多、温哥华、纽约……亚特兰大和整个大西洋沿岸都覆盖在冰原下。
冰河期结束时，形成的新河流涌向新的湖泊。冰原上裂开一条“走廊”，人类由此一波又一波进入了美洲……

每一个人的单体型，就像这个人自己佩戴的珠子项链。一个长达2米的基因组被切分成23对46个染色体小股，染色体DNA序列就像一串串珠子将它们串联起来。在结合和重组时，每一代人的父母的珠子都被拆开打乱，按照另外一种顺序重新串起——这些珠子形成一个新的项链。下一代携带的新项链，与父母的项链都不一样，他们的再下一代的项链，又是另外一种新的顺序的珠子项链。经过若干代之后的项链，已经面目全非——父母原来的项链已经湮灭了，消失了。于是，形成了单体型的多样性。

在基因序列里，只有线粒体DNA和Y染色体DNA不参与重组，所以根据它们可以统计分析计算出人类先祖的踪迹，找到人类的旅程。

现在，其他的22对染色体的单体型的更加复杂的多样性，也得出了同样的分析结果。

普里查德领导的小组开发出一套新方法检测基因组中的单体型，他们的样本来自欧美、非洲、亚洲等地。每一个人的项链都不一样，所以每一个人都不一样。这些项链就像某种“遗传时髦”，根据气候和环境而发生形态的变异。这是大自然的力量推动的，具体的原因还不清楚。

普里查德应用的方法属于集成单体型积分（integrated haplotype score，IHS），很多微小的变异，积累到一定程度就会成为变异，甚至非常显著的变异。过去人类发生过多次显著的变化，例如拇指与四指分开、肤色改变、大脑神奇发育……这些当年的“时髦流行”成为人类与其他物种的区别。

在每一个人和其他人之间，也存在差异，因为单体型的形态各不相同。在23对染色体上，普里查德领导的小组发现了几百个基因区域，分布相当稀疏，受到某种自然选择的强大压力，甚至影响到人类不同群体的眼睛和耳朵的精细区别。

最令人震惊的是，这些变异就发生在最近一万年里。

人们过去认为，这种变异必须花费很长时间，必须经过很多世代。这个小组发现，这些变异竟然如此年轻。人类的单体型的形态，发生如此显著的变化——高度适应各种环境的生物组织变异，仅仅从大约一万年前开始，仅仅经历了大约350代人。这是一种什么样的巨大选择压力，导致基因组出现如此显著变化？

普里查德领导的小组，最初也不敢相信这一事实，但是经过多种验证核实证明，这一切都是真实的。

这意味着什么呢？ 根据已知的考古地点以及基因组的线索，估计在20万—8万年前，我们这个物种的数量不多并且相对稳定，因为化石数量很少。即使12万年前出现在南非和中东，人数也没有显著增多，中东只是非洲的地理延伸，气候、植被和动物也类似，这些小小的群体只是四处游荡，没有冒险离开非洲的故乡。

“国际人类基因组单体型图计划”获得的海量数据，在经过功能更强大的电脑和软件分析之后，发现了人类的进化趋势——我们确实在被自然选择压迫
图片出自韦尔斯《潘多拉的种子》

过去10万年中的人类数量变化（对数曲线）

从曲线上看，10万年前，人数只有几万人。在8万—5万年前的冰河期时代，不知道什么原因，人类化石证据出土很少，包括非洲也是如此。(www.daowen.com)

我们人类可能因为某些灾难性的挑战而撤退了，人口数量急骤下降。根据遗传科学的对比推算，当时人类比大猩猩的数量少，7万年前只有2 000多人，濒临灭绝的边缘。6万年前曲线开始上升，人数增长并开始走出非洲。此后经过4.5万年，人类散布到世界所有大洲（除了南极洲），从几千人变成几百万人的狩猎采集者。

大约一万年前，出现一场重大革命。人类定居下来，做出一个改变与大自然关系的重大决定，这就是发展农业。曲线上的人口开始快速增长，由几百万人变成70亿人，这场人口大爆炸的结果是人类统治了世界。

狩猎采集者依赖食物资源，农业人创造食物资源。这个动机改变了历史。控制了食物的来源，就拥有了在特定地点选择养活多少人的能力。

普里查德的基因研究结果显示：最显著的功能形态变化是皮肤的黑色素的变化，五种不同的基因涉及欧洲人的黑色素的选择，其中作用最强的基因之一是乳糖分解酵素（Lactase）。乳糖分解酵素帮助人类代谢乳糖，否则就会出现乳糖不耐受症。这个基因在人类婴幼儿时代启动，帮助消化母乳，此后大部分群体的这个基因关闭，成人不宜消化乳糖。

真实比例的人口爆炸示意图

三种单体型群体的乳糖分解酵素（Lactase）基因的集成单体型积分（IHS）分析，CEU是欧洲人，YRI是非洲人，ASN是亚洲人。欧洲的选择强度信号最高。此图出自韦尔斯《潘多拉的种子》

1万—0.8万年前，中东人驯化了山羊和奶牛，增加了营养来源。这些中东人把山羊和奶牛带到欧洲，长期饮用乳品造成一个基因突变，现在90%以上的欧洲人把乳品作为日常饮用品，但是亚洲和非洲的群体中的成人，继续呈现对乳糖的不耐受症。

这个例子诠释了遗传中自然选择的作用：欧洲成人也分泌乳糖分解酵素。

普里查德的技术特点是“不做任何假设”地分析，仅仅从海量数据中查找是否存在自然选择的痕迹。这是人类基因组工程的重大成果。过去，我们必须艰难地采集和烦琐地分析少量的基因序列数据，以证实某一种假设。现在，情况完全颠倒过来了，基因序列数据成为洪水，我们必须对无数分布形态的统计学分析结果作出合理的解释。

普里查德领导的小组还发现，人类的一个负责酒精脱氢酶（alcohol dehydrogenase）的基因，也受到自然选择的压力，这个基因产生的酒精脱氢酶可以分解进入人体的白酒和啤酒。有趣的是，他们还发现1号染色体上的一个基因，也受到自然选择的压力，导致肝脏组织发生变异，可以分解外来的化合物，例如进入身体内的各种药物。此外，随着各种新的食物进入我们的身体，我们也需要肝脏的这些“清洁”基因的功能，将这些新的食物中性化。

提纯的DNA在紫外线的照射下呈现橙色荧光

人类演变想象图

普里查德的最后一个发现是很多基因出现重叠（overlap），证明自然选择和基因的冲突引发了复杂的综合性疾病，如糖尿病、高血压等。例如，高血压只是一种症状，并非一种疾病。导致高血压的原因很多，这种“疾病”极其复杂，既涉及遗传，也与生活方式有关。其中一种高血压类型是“盐敏感”，这类高血压患者如果吃了一定数量的盐，就会强烈影响血压的升高。几乎一半高血压患者呈现出这种“盐敏感”，在1号染色体上的细胞色素P-450（cytochrome P-450）的一组基因CYP3A导致了这种“盐敏感”。基因的这种变异是保护性反应，阻止我们的生活方式发生剧烈改变——农业的高度发达使得我们可以成吨地吞进各种营养，但是，人体根本不需要存贮这么多营养。

普里查德的计算分析证实，从狩猎采集生活转向农业生活之后，我们的DNA受到了巨大的影响。达尔文发现的自然选择，不仅产生了很多正面变化，例如皮肤颜色变淡、可以消化牛奶等，也造成很多负面效应。农业发展促成了人口大爆炸，人口大爆炸使我们与过去决裂，但也留下了遗传学的不利后果。

人类的“进步神话”之一是：过去一万年，人类摆脱狩猎采集生活，进入物质极大丰富的时代。大部分人认为，我们的先祖此前的生存异常艰难，英国哲学家托马斯·霍布斯（Thomas Hobbes，1588—1679）形容他们的生活是“孤独的、贫穷的、危险的、野蛮的、短寿的”。所以，当农业和政府一起降临时，优越性似乎是明显的，人们的生活似乎可以无限制地改善下去，人口与食物的增长都是正面的。但是，考古证据发现的事实恰恰相反。

1984年，人类学家约翰·劳伦斯·安吉尔（John Lawrence Angel）分析了地中海东部地区的人类，在转换为农业生活方式之前和之后的各个时期的遗骸，尤其分析了牙齿（根据牙齿可以判断寿命），计算得出下表：

PID：表述健康的指数（pelvic inlet depth index），越高越好

这些数据令人非常意外。旧石器时代人的寿命短，男性35.4岁、女性30.0岁的原因是婴幼儿死亡率较高；新石器时代开展农业后，人均寿命反而降低：男性33.6岁，女性29.8岁；中世纪身高降低，PID指数下降约22，此时的人类不是死于婴幼儿时期，而是死于疾病。

美国科学家也得出了类似的研究结果：农业生活方式，使得人类更不健康。

毫无疑问，如果不伴随着人口爆炸，农业肯定是拥有巨大效益的进步。我们曾经不断改良植物和动物的品种和产量——但是，我们是否更应该改良我们自己？如果我们再不控制土地资源的摄取和人口的增长，有可能像七万年前一样再次面对濒临灭绝的威胁。