我的祖先是如何從非洲蹭到中國來的？

作者 王維嘉（斯坦福大學博士 企業家） 來源：微信公號《賽先生》

近年來基因測序技術的快速發展造成考古學和族譜學天翻地覆的變化。美國國家地理協會從2005年就開始了一項野心勃勃的計劃：用基因測序技術勾畫出人類在地球的遷徙路線圖。目前參加測試的已經有來自130個國家的75萬人。參加的人越多，遷徙路線就越準確。我前不久也參加了測試。測試的結果包括我的父母兩支祖先的遷徙路線，和我的基因類型在地球各地區的分布。下面是我的測試結果分析及相關的現有關於人類遷徙的研究。

1.現代人（Homo Sapiens)的遷徙路線：滅了古人類遠親

大量的基因測試數據證明，現代人類全部起源於非洲東部大裂谷和今天衣索比亞地區。人類第一次從東非出走是大約30萬年前（Home Erectus,直立人）。他們從東非北上到達中東，然後兵分兩支：向西到達了今天歐洲的大部，成為考古學上稱為古人類尼安德特人(Neanderthal)；向東到達了西伯利亞，成為考古學稱為古人類丹尼索瓦人（Denisovan)。中國科學院古脊椎生物研究所最近在湖南道縣發現的古人類牙齒測定年代為距今8-12萬年前（見2015年10月15日英國《自然》雜誌），這些古人類很可能是於30萬年前走出非洲的後代。我們身上是否有道縣古人類的遺傳還需要進一步的測試才知道。但不論是尼安德特人還是丹尼索瓦人，都在3萬年前滅絕了，他們並不是今天現代人的祖先。今天現代人的祖先是大約7萬年前又一次從東非出發走出非洲的現代人（或稱智人Homo Sapiens)。 他們又一次北上通過今天埃及或紅海南部最狹窄處到達中東。然後兵分兩路，向西去歐洲，向東來亞洲。

雖然古人類滅絕了，但我們每個人身上還流著他們的血。當我們的現代人祖先走出非洲到達歐亞大陸時，遇見了他們相隔了20萬年的「遠親們」，由於長時間各自演化，他們已經是完全不同的人種了。現代人的身體沒有古人類高大，但腦子比他們靈光，在約三萬年的相處過程中，古人類通過被征服和交配徹底消失在歷史的黑暗隧道中。由於古人類和我們祖先的交配，今天除了呆在非洲老家的人之外的全世界所有的人身上都有1%－4％的古人類的基因。我也不例外，如圖1，我身上有1.3%的尼安德特人基因和1.6%的丹尼索瓦人基因，參加測試的75萬人的平均是分別是2.1%和2.1%，我低於平均的原因在於尼人主要在歐洲和中東一帶活動，我的祖先在約6萬年前就離開那裡了，而尼人到3萬年前才滅絕，所以留在那裡沒走的人們後來還有三萬年的機會和尼人交配，那裡的土著身上的尼人基因就會更高。丹尼索瓦人目前只在西伯利亞發現，我的祖先是從南方進入中國，因而我身上丹尼索瓦人基因也小於平均值。

圖1: 我身上的古人類基因佔比小於人類平均

2.現代人（Homo Sapiens)從哪裡進入中國？

現代人進入中國有三條路線 (圖2) ：

第一支 南線：緬甸－雲南入境

從中東向東的一路經過西南亞（伊朗，伊拉克）進入南亞。有一支走到喀喇崑崙－喜馬拉雅山時被擋住了，他們沿著山脈的西南麓繞過喜馬拉雅山從緬甸和越南進入雲南廣西一帶，一撥沿海向東然後向北（當時海平面比現在低100米，海岸線大大外延），另一撥再繼續北上進入四川甘肅，然後又兵分兩路，西路上了青藏高原，東路從黃土高原進入中原。中原的一支一直北上到朝鮮和西伯利亞。這一支目前被認為是最「主流」的中國人。

第二支 北線：蒙古－內蒙入境

這一支從伊朗向北走入中亞,從土庫曼，烏茲別克進入哈薩克大草原，然後一路向西到蒙古，一支折向南從內蒙進入中國。另一支繼續向東在大約1萬五千年前從白令海峽路橋（當時海水淺）跨到美洲，沿著美洲的西海岸一路從阿拉斯加走到智利的最南端。（鄂倫春族有點像美洲印第安人有木有？）

第三支 東線：日本－東北入境

這一支是第一支從雲南入境時，分出一撥繼續南下印支半島，渡海到了印度尼西亞，然後從海路北上經菲律賓到台灣，日本，然後從海路（也可能有從俄國薩哈林半島）進入東北或渤海沿岸。像第二支一樣，也有一撥繼續北上從白令海峽進入美洲。

圖2： 現代人遷徙路線

3.我的祖先走的哪一條？

測試結果分為父系的遷徙路線和母系路線。只有男人有Y染色體，是父系單傳下來的，男女都有線粒體DNA是母系單傳下來的。測男子Y染色體中的基因變異就可以知道父系遷徙路線；測男女的線粒體DNA就可以知道母系。測試的簡單粗暴原理是這樣的：基因在遺傳時會發生變異，這個變異會一代代穩定地傳下去。人類在數萬年的遷徙過程中不斷產生變異， 這些變異會被遷徙者帶到下一個地區。到了新環境的人又會有新的變異，而呆在原來地方的人的後代身上新的變異就和遷走的不同。呆在原地的由於歷史悠久，基因的多樣性就高（即人群中基因差別大），分出去的一小支大家帶著相同的基因到新地點後時間相對短，他們基因的多樣性就低。所以今天非洲人基因的多樣性最高，美洲印第安人多樣性最低（印第安人大批死於登陸美洲的歐洲人帶來的細菌，幾乎絕種， 是否和他們基因多樣性低有關？）根據這些區域基因多樣性特徵，再加上考古的佐證，就可以拼出一張大致的遷徙路線來。估計是參加測試的男子多，所以父系的結果更為詳細。我父親出生在甘肅天水，他的父親，祖父和曾祖都出生在那裡。那我們就來看看我的父系是如何一步步從衣索比亞走來的吧。

第一程10萬年前：出發地——非洲

圖3：「亞當」的「兒子」P305 從東非出發到達紅海南端

今天世界上所有男子的共同祖先是生活在15-30萬年前一位東非的帥哥。科學上把他老人家稱作「Y染色體亞當」。他其實不是當時唯一的一位男子，更不是開天闢地的第一人，但只有他的後代傳到了今天。一個男人最偉大的成就莫過如此了吧。

「亞當」之後，大約10萬年前一個東非男子的身上發生了被標記為P305的基因變異。這個變異是今天已知的最早的一個不被全地球男子共享的基因變異。地球上大約有99.9%的人是他的後代。隨著他的後代們遍布全球，不同的後代分支又有了許多新的變異。

圖3就是從東非的出發圖，分為三支，向北的一支抵達紅海南端，今天衣索比亞和葉門隔海相望的地方（當時也許兩邊陸地相連），另一個能從非洲到亞洲的地方就是走到紅海的最北頭，從埃及過來。

第二程：7萬年前，出發地——東非

圖4：第一撥走出非洲的M168分支

當人類走出非洲，在遷徙的過程中不斷分支，每個分支都有自己獨特的基因變異標記。第一個走出非洲的分支的基因標記就是M168。發生M168變異的男子可能生活在7萬年前東北非大裂谷一帶，也即今天衣索比亞，肯亞，或坦尚尼亞。今天除非洲之外的世界上所有男人身上都帶有M168 標記。

雖然今天我們還不能確定他們遷徙的精確路線，但我們的居無定所的祖先會跟著好天氣和他們能狩獵到的動物而遷徙。科學家們相信，在當時除了給力的氣候，人類的智力有了飛躍的進步，特別是語言的出現給了我們祖先很大的優勢，讓他們能夠更容易合作來狩獵和打敗其他古人類如尼安德特人。

從圖4上可以看出，有兩支跨過紅海，到達了歐亞大陸。他們最可能渡過紅海的地方是紅海的最南端最狹窄處（當時可能是陸地）即在今天衣索比亞和葉門相望的曼德海峽（Bab-al Mandeb strait)

為什麼祖先們要離開熟悉的家鄉去陌生的地方？答案是跟著吃的走。很可能是非洲的冰河期造成的乾旱逼著他們背井離鄉。從非洲出走並非是一個連續流，而是一波一波的。當氣候濕潤時撒哈拉沙漠就變成了稀樹草原，可以通行；而當冰河期來臨，撒哈拉變得不可通過，遷徙的大門就暫時關閉。有時一關閉就可能上萬年。

第三程：6萬年前，出發地——西南亞

圖5：從中東兵分兩路

P143變異標識是人類走出非洲後最古老的一支，人類在跨過紅海到達亞洲後，兵分兩路，圖中向東的箭頭進入西南亞，即今天伊拉克，伊朗地區。今天的亞洲人和澳洲人及南太平洋人（土著）全部是他們的後代。他們沿著海岸線一路向東到達了印度和東南亞，在大約5萬年前到達了澳大利亞。這些到達澳洲的人很可能是今天澳洲原著民的直系祖先。

第四程：5萬年前，出發地——西南亞

圖6：非洲老家回不去啦，一路下南洋

祖先們在西南亞生活了幾千年後，開始向各個方向遷徙：向東南去印度洋，向北去安納托利（土耳其），黑海和裏海。 M578 變異發生在從西南亞遷徙之前。在約4萬年前，氣候再次變冷和乾旱。非洲和中東一片大旱，草原變為沙漠。這個乾旱一直持續到2萬年前。這兩萬年中祖先們無法退回非洲老家，他們只有兩條路：要麼呆在中東，要麼離開。

第五程：三萬五千年前，出發地——中亞

圖7：M214 支兵分三路：南下、北上、西回

M214支兵分三路：北上進入中亞大草原（經土庫曼，烏茲別克入哈薩克。這一支在北上後又分兩支：一支向東經西伯利亞進入東亞（中國），另一隻掉頭向西到了歐洲斯堪的納維亞半島。另一支繼續向東南去南亞，這一支中間又分出一支從雲南進入中國。

第六程：4萬1千年前到2萬8千年前，出發地——東南亞：

圖8：歡迎我的祖先來到中國！

P186這一支太重要了，因為他們在約四萬年前進入了中國。圖8中那個大弧線就是從南亞往西遇到不可逾越的喀喇崑崙山脈和喜馬拉雅山脈。這兩支山脈是印度大陸板塊從印度洋北漂上來擠進歐亞大陸板塊形成的皺褶。喜馬拉雅山每年還在增長一厘米，4萬年前，這些大山只比現在低不到四百米。這兩支山脈包括了世界上最高的幾十座7000米和8000米的高峰，在這個海拔高度，氧氣只有海平面的1/3。祖先們只能繞道而行，北邊要繞到天山－祁連山以北，南面要順著喜馬拉雅山南麓一直走到緬甸和越南（歷史形成的中國邊界有木有道理？）。今天大部分中國人身上都有P186號變異。

這一支是最早進入中國的嗎？我不知道，如果有更多的中國人參加測試，一定能發現從蒙古高原北線和日本東線進入中國的。看他們的遷徙路線和時間才能知道哪一支最早。

今天P186 這一支的血統也出現在南亞。印度男性有23%的人屬於這支血統。在東北亞，這個血統出現的頻率就高得多。在日本不同地區有這個血統的比例為47%到65%； 韓國人70%－82%， 中國漢族69%－86%。 所以P186是典型的東北亞血統。

第七程：3萬8千年前到2萬1千年前，出發地——東亞

圖9：發明了稻米的南中國先民遍布南洋

祖先們進入中國雲南廣西後，一支（M119）沿著海岸線向東然後向北（當時的海平面比現在低100米，海岸線遠得多），這支可能就是後來南方的古百越族，和東方的古夷人。另一支變異M122（及 後來的M197）又分為兩支：一支繼續北上四川甘肅陝西河南河北東北最後到達朝鮮，日本和西伯利亞（很可能一部分也去了美洲，北上半道在四川甘肅又分一支向西成為藏羌人）；另一支掉頭南下進入印支半島, 繼續到印尼，巴布亞紐幾內亞。兩萬年前是上一次冰河期的高峰，大量的海水被凍結在南北極和陸地冰川里，海平面比今天低130米，中國大陸的東海海岸線在今天沖繩海溝一帶，東南亞許多島嶼都是連成一片的大陸。所以當時「下南洋」很多就是走過去。可以推測，在冰河期時，北方寒冷乾旱，熱帶和亞熱帶非常適宜生存，所以冰河期應當有大量人口向南的遷徙，而天氣變暖後才會向北遷徙。大約在1萬年前，當冰河期高峰過去後，地球變暖，在中國南方的祖先和在西南亞新月沃地區的人幾乎同時開始了農業。新月沃地區（今天伊拉克，敘利亞, 黎巴嫩，約旦等地區）從野麥中第一個培育出了小麥和其他大部分今天的糧食種類，而中國南方的先民則第一個培育出了稻米。從河南舞陽縣賈湖遺址（約9000年前）中發現了稻殼。稻米的種植使得食物變得富裕且可控，人口因而爆炸式增加，密集的人口加劇了遷徙。今天印支半島和東南亞的土著大多是過去一萬年中從中國南方遷徙過去的。今天在中國漢族人身上有57% 的人有M122 血統，在波里尼西亞（南太平洋島國）人有32%。

我的「表親」哪裡最多？

圖10：我的「表親」都生活在哪裡？一張和我基因類似的人的分布圖，顏色越深的地方，和我基因相近的人越多。

圖10的左上角標出顏色和對應的百分比。這個百分比是和我同一基因分支的人在各地人口中的佔比。（分支：Haplogroup，我這個分支的最後一個變異P197距今至少兩萬年，所以這些分支目前都還比較粗，如參加測試的人增多，就發現更晚近的變異，因而分支可以越分越細）可以看出，我的「表親」分布最密集的地方前三位是（i）京津／內蒙東部（ii）東北和朝鮮（iii）雲南和四川。比較有意思的是在西藏和哈薩克也有我不少的「表親」。我最遠的「表親」東到日本，西到裏海，南到馬來西亞，印度尼西亞，北到西伯利亞。

4.我的種有多純？

上面是通過測試Y染色體得到的我的父系的遷徙圖。另外一個測試是把我基因中除了Y染色體之外的所有的變異標記和各地區典型的變異相比較，看我的近代祖先（幾百年到一千年）的遷徙婚配史。美國國家地理這個基因地理測試計劃把世界分為9個典型區域。他們找出這9個典型區域的最有代表性的變異標記（即該組變異在該地區出現頻率最高）。該計劃還建立了60個國家的標準樣本，也即從各國採樣，用採樣的平均值作為標準樣本。當你的結果出來時，他們給出兩個和你最接近的國家。 由於遷徙和婚配，每個人的基因都有多個區域屬性，圖11是我的區域屬性以及和中國標準樣本的比較。上面是在北京採樣的中國標準樣本，下面是我的測試結果。圖11中紅色的是「東北亞」，黃色的是「東南亞」，棕色的是西南亞。

圖11：我的基因區域屬性和標準中國人樣本的比較

我的基因區域屬性中東北亞佔69%，東南亞佔29%，西南亞佔2%。也即在我所有的被測試的變異標記中，屬於東北亞的那些變異佔69%，以此類推。這什麼意思？這意思是說我的「表親「大部分分布在東北亞，東南亞是稍遠點的表親。西南亞是第三遠的表親，世界其他6個區域的人就和我更遠了或者沒關係了。

中國人身上為什麼會有這麼多東南亞特徵（28%）？原因在於目前東南亞的大部分土著都是稻米農業革命後從中國南方遷徙過去的。我身上有29%的東南亞屬性並非一定是我父母或祖父母中有一人是東南亞人，而是我父母，祖父母，太祖父母，依次上推每個人身上都有這些東南亞屬性。

和我最接近的國家樣本不出意料地是中國. 我的東北亞屬性略少於中國標準樣本。最有意思的是比中國標準樣本多出了2個百分點的西南亞。回到圖10 的「表親分布圖「能看到在裏海的北端，哈薩克的西端還有一點點我的表親。我猜測可能是中國標準採樣在北京，而我的血統在西北，離西南亞更近。我的祖母也出生在甘肅天水，她是捲髮。我小時候去過她出生的村莊，她的親戚們眼眶顴骨似乎比當地的漢人要高。這也許是我的2%的西南亞血統的來源。

這個分析還提供第二個最接近的參照國家,是日本人。

圖12：我的基因區域屬性和標準日本人樣本的比較

可以看出，日本人的東北亞基因比中國人更多，因而東南亞更少。因為在這次研究中沒有把韓國作為一個樣本國，否則我的基因和韓國一定比和日本更接近。

在東北亞的樣本國里，除了中國和日本，還有蒙古。下面是蒙古人的標準樣本。

圖13：蒙古人的基因地區屬性標準樣本

蒙古人的基因區域分布比中國人和日本人都複雜的多。出了東北亞屬性和我們類似外，他們的東南亞區域基因不到我們的一半，12%。 這說明他們是從中亞草原向西進入東亞的。他們和我們和北上的祖先（他們中一部分去了東南亞）婚配就只有一半的東南亞基因。他們有9%的西南亞這也解釋了他們從中亞過來的路徑。看到這裡，我推測我身上的2%的西南亞基因很可能是蒙古人的基因，畢竟元朝大批蒙古人進入中原。 最有意思的是他們有4%的美洲印第安人的基因，這說明他們是印第安人的祖先。最後他們還有6%的北歐人基因，這腫么回事？這是在前蘇聯時期來自歐洲的俄國人和當地人婚配留下的現代印記。

結束語

這個研究是個現在進行時。每過一段時間，隨著測試樣本的增大，就會發現新的變異和信息，每個人的結果就會有一點更新。目前有一些結果還不是特別一致，有些分析的表述也不那麼嚴格。一個重要遺憾是由於這個研究是人類在全球的遷徙路線，中國部分就難免粗疏。復旦大學生命學院及現代人類學研究中心也加入了這次全球測試合作計劃。復旦大學有更多在中國的採樣和更多的關於在中國內部遷徙分支的信息。未來希望能在復旦再測試一次，看到自己祖先在來到中國後的遷徙路線。

但總的來說，這次測試提供的信息量極大，是一次顛覆三觀的震撼經歷。當小區保安再問我那個最深刻的哲學問題「你從哪裡來？」的時候，我一定會給他一個滿意答覆 。

參考資料

1.美國國家地理網站「人類的旅程：遷徙路徑「https://genographic.nationalgeographic.com/human-journey/

該網站有有關這個科學實驗的所有信息和參加測試方法。簡單講：網上註冊賬戶，交200美元後，他們會寄來一個測試盒。拿棉簽在口腔里抹一抹放在一個小瓶子里給他們寄回去就坐等結果了。結果都在你的賬戶當中。

2.中國人從哪裡來：所有中國人都來自南方

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