《93万年前人类祖先仅剩千余人？人类自古就是命运共同体！》（2023 09/07 每日电讯）报道：
人类基因组是一部用遗传密码写就的人类自传。自生命诞生之日起，就用“基因语言”记录了人类所经历的世事更迭与沧桑变迁。
中国科学家通过创新构建的全基因组分析方法和理论，研究发现在距今93万年前，人类祖先在早、中更新世过渡期，由于剧烈的气候变化，短期内丧失了98.7%成员个体；在此后长达11.7万年的时间里，人类祖先平均成年个体数仅为1280。国际学术期刊《科学》（Science）9月1日在线发表了相关研究论文。
93万年前人类遭遇了严重的“群体瓶颈”几近灭绝？这一研究成果引起社会各界广泛关注、甚至质疑。本报记者专访了论文的共同通讯作者、中国科学院上海营养与健康研究所李海鹏研究员。
“群体瓶颈”与人类学和古气候学一系列证据时间吻合
“我是谁？我从哪里来？我要到哪里去？”面对这三个终极追问，科学家从未停止探索人类自身的起源之谜。
根据目前考古成果，人类进化始于灵长类的森林古猿，随后历经南方古猿、能人、直立人、智人四个阶段，其中“智人”就是目前世界上现存的人类。最近100万年是人类进化的关键时期，但由于分析方法的局限，对人类祖先群体数量变化历史的研究多局限于最近的30万至10万年内。
化石是研究人类进化的最直接证据。古生物学家发现非洲古人类化石存在“缺失的环节”，在距今95万至65万年之间的化石极为稀缺，但在距今95万年之前和距今65万年以内的则相对较为丰富。在非洲发现的多个直立人化石，都是距今约90万年之前的，在距今约90万年之内的，则没有发现过，取而代之的是另外一个新的人类物种。
“我们通过对现代人基因组分析，发现人类祖先在距今93万年至81.3万年的时间里，经历了一个长达11.7万年的群体瓶颈。这一时间段正好解释了非洲人类祖先化石缺失的环节、非洲直立人化石消失的谜团。因为根本就没有化石留下来。”李海鹏说。
根据研究结果，在大约81.3万年前，人类祖先从人口衰减过程中快速恢复，相对应的是一个新的古人类物种的形成。
“基于我们的分析，这是一个新的古人类物种，而不是一个古人类物种取代另外一个古人类物种。”李海鹏说，“如何命名这一新的古人类物种？目前化石界争议很大。为了避免争议，我们将其命名为LCA，即现代人、尼安德特人和丹尼索瓦人的最近共同祖先。”
染色体数目的变化，对于生物体的影响极大。染色体的融合或断裂，是进化过程中一个重要事件。人类是猿类的后代，和黑猩猩有共同的祖先。但自从600万年前黑猩猩和人类在进化树上分道扬镳之后，在人类这一支发生了形成现代人2号染色体的染色体融合事件，即人类的2号染色体，是由两个中等大小的猿染色体融合而成。
“通过统计人类2号染色体融合区域AT到GC的转换率，并与黑猩猩同源区域进行比较，可估计两条古人类2号染色体的融合时间。国际上有两个研究组分别对古人2号染色体的融合时间进行了估计。其中一组研究的估计结果为74万年前，另外一组的估计结果为90万年前。因此，这一染色体融合时间很可能发生在74万-90万年前，这也与我们研究的远古严重瓶颈时间段相对应。”李海鹏说。
创新构建“快速极小时间溯祖（FitCoal）”理论和方法
近年来，虽然古DNA测序技术迅猛发展，但由于炎热条件不利于DNA的保存，科学家无法从30万年前非洲人类祖先化石中提取古DNA。这一研究成果的取得，源于李海鹏和华东师范大学脑功能基因组学研究所潘逸萱，带领胡王杰、郝子谦等团队成员，创新构建了“快速极小时间溯祖（FitCoal）”新理论。
这一基于群体遗传学和计算生物学交叉的新理论，可在百万年这一大时间尺度上，实现高精度的时间回溯，准确估算远古的群体历史，从而对古人类群体进行“人口普查”。
史前虽然没有文字记载群体数量，但有效群体大小会影响每个世代的“溯祖率”，也就是两个谱系在上一世代来自同一祖先的概率。因此，人类祖先曾在群体基因组中留下印记，反映当时的群体大小。群体历史越久远，留存至今的印记信号越微弱。
李海鹏和潘逸萱研究团队根据这一原理创建了FitCoal理论。遵循这一理论进行数学推导，获得在任意群体模型下各突变类型（即突变频谱）对应溯祖树枝长期望值的解析解，就获得精确的似然值，即在群体历史条件下观察到样本突变频谱的概率。因此，无需事先获得群体历史的先验知识，FitCoal即可自动快速搜寻出极大似然值，从而估算群体历史。
研究一开始遇到了非常大的困难。“我们的思路是通过计算任意模型下突变频谱的期望值，与观察到的突变频谱相互比较来推断群体历史。突变频谱的期望值等于溯祖树对应枝长的期望值和突变速率的乘积。然而，对于如何计算溯祖树对应枝长的期望值，我们起初是完全不知道的。”李海鹏说。
经过近一年的艰辛数学推导和计算机编程之后，研究人员发现自己陷入了一望无际的泥潭，根本看不到出路在何方。发现理论推导的方向是错误的，程序内存开销极大，完全没有实用价值，而且计算的结果也是错误极大。后来经过许多次讨论，潘逸萱当时建议：“与其耗时解开一个乱线团，还不如重新绕一个线团。”
“研究团队最终决定将所有代码删除，从头开始进行数学推导，从头开始编程。此后，研究回到正轨上，基本上没有碰到太大问题，并且经过日常的讨论机制，避免了很多弯路。科研的过程就是痛苦和快乐并存。”李海鹏说。
对研究结果进行七年验证并发布论文预印本
经过三、四年时间构建起“快速极小时间溯祖（FitCoal）”新理论方法后，研究团队在2016至2017年开始进行人群数据分析，并且很快“看到了”远古时期的人类群体瓶颈。
在长达11.7万年的时间里，人类祖先平均成年个体数仅为1280？“回想起来，我们第一次看到这个结果的时候，不是吃惊，而是有点沮丧。因为这太令人不可思议了，或许代表着我们程序有错。毕竟这样明显的一个群体历史事件，为什么前人没有发现，难道是我们哪些地方算错了？”李海鹏说。
胡王杰、郝子谦、李海鹏、潘逸萱等团队成员反复检查理论方法、检查代码，经过好几个月无数次尝试之后，始终没找到错误。这时，他们才意识到这个人类群体瓶颈有可能是真实存在的。
此后，他们用了近七年时间证实这个群体瓶颈的存在。从分析千人基因组数据，到分析另外一个测序倍率高、但样本相对较小的人类基因组多样性计划（HGDP-CEPH）数据，都检测到了同样的群体瓶颈。并且两组独立的、共50个现代人类群体的基因组数据，获得的群体瓶颈时间和人数的估计，几乎完全一样。
接着，研究人员又采用HGDP-CEPH数据集的两个南部非洲群体做了进一步验证，虽然样本量仅为6个和8个个体，但依然检测到了远古群体瓶颈。对非洲群体样本重抽样的研究结果表明，仅需3个非洲个体的基因组，即可检测到这一远古群体瓶颈，进一步表明“快速极小时间溯祖（FitCoal）”理论创新带来的这一重大发现。
“群体遗传学在群体历史估计的领域，有标准的证伪流程。可以简单理解为，群体数量的变化，是一个统计学意义上发生的事件，相当于一个假设检验。因此，我们通过了大量的模拟实验来验证我们的结论。论文附录有100多页，其中很大一部分都是对于远古时期群体瓶颈的验证，所有的验证结果都是支持我们的结论。”李海鹏说。
他说：“这十年来，我们绝大部分的时间都是围绕着我们的发现，做进一步验证。就像福尔摩斯的名言：排除一切不可能的，剩下的即使再令人难以置信，那也是真相。目前网络上出现的批评建议，都没有超出我们过去六、七年在反复验证过程中考虑过的范畴。”
即使经过反复的交叉验证确认发现了一个重要的人类群体瓶颈，但依然缺乏古生物学证据。研究团队经过讨论之后，2021年5月决定通过发布预印版的方式，开诚布公听取学术界的反馈并寻求合作。
预印本发布几天之后，意大利罗马大学、佛罗伦萨大学的古人类学家Giorgio Manzi教授和Fabio Di Vincenzo教授，很快主动来联系，告知这一发现与他们化石考古学上现象一致。经过认真讨论和交流，大家决定联合起来，进一步完成这个课题。最终，经过近一年紧密合作和修改之后，于2022年4月28日将文章投寄给了《科学》（Science）。
在正式发表的论文中，研究团队将众多技术细节放到了100多页的补充材料中。为了便于学术界重复和验证他们的结果，还特地提供了模拟程序具体的参数，排版好了便于同行使用。
中山大学生命科学学院教授、博士生导师吴仲义评价说：“这篇论文，理论架构全部在附件里。正文只是刊登了结论。这是个买椟藏珠的故事，也是近年来CNS期刊（Cell、Nature和Science三个期刊的简称）上凤毛麟角的理论论文。”
人类自古就是命运共同体
通过现代人群的基因组数据回溯到的进化信息，均代表了现代人类祖先的信息（包括基因渐渗）。
“我们研究中看到的远古群体瓶颈，代表了现代人类的直接祖先，在一个很短的时间内快速丧失了98.7%的成员个体，降低到原有数量的1.3%，这是一个非常强烈的冲击，与目前许多濒危物种中观察到的群体数量变化现象一致。人类祖先曾经濒临灭绝的结论，不依赖于分子钟假设。”李海鹏说。
他认为，当时如果人类祖先没有任何实际行动，不做出任何改变，任由群体数量快速衰减，必然是全员绝灭的结果。只有紧密团结在一起，更加有效、公平地获取并分配极为有限的食物，才能够使得我们的祖先，在长达11.7万年的时间里渡过难关。
除了文化上和相互合作方面的改变，生存压力也让人类祖先产生许多改进性的进化。例如，脑容量的增加、两条染色体的融合、新的古人类物种形成等。此外，人类控制火的早期考古记录，与人类祖先种群开始快速恢复的时间也非常接近，或许也对恢复群体大小有着重要作用。
“人类自古就是命运共同体，面对严酷的生存环境，我们的祖先团结应对，才有了今天人类在地球上的生命繁华。”李海鹏说，“今天，我们面对严峻的极端气候和纷繁复杂的纷争，我们更应该回归到人类的本源，秉持人类命运共同体理念，团结协助、共同发展，才能更好地在地球上世代繁衍、生生不息。”
美国南佛罗里达大学人类遗传学家刘晓明教授，西湖大学统计遗传学实验室负责人、生命科学学院杨剑教授等专家认为，人类在93万年前遭遇“群体瓶颈”这一里程碑事件，对于人类进化具有重要影响，可能决定了现代人类许多关键表型的形成。人类祖先在这一远古时期群体数量的急剧衰减，还降低了65.85%现代人群的遗传多样性，也对人类生命和健康产生了深远影响。这是一个“新理论带来新发现”的研究典范。
谢选骏指出：近来各种“人类灭绝”的理论层出不穷，在在说明“第六次生物大灭绝”阴影之下的人类，以己度人，触景生情。
《人类源于非洲 7万年前仅剩2000多人差点灭绝》（2003年06月19日 编辑推荐）报道：
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晨报消息：约7万年前，地球上人类的祖先曾濒临灭绝的边缘——这是美国斯坦福大学和俄罗斯科学学会的科学家日前得出的惊人结论，他们对现代人类起源问题和人类基因进行了多年联合研究。
科学家宣称，大约7万年前，人口最少的时候，地球上仅有2000多人，而且全部在非洲。目前地球上的60多亿人口，其实全都是这2000多名人类祖先繁衍出来的。该研究成果已在最新出版的美国科学杂志《人类基因》上发表。
人类的基因差异小于猩猩
科学家们断定，刚果盆地的Mbuti俾格米人和博茨瓦纳的Khosian土著人这两支部落是现代人“最古老的亲戚”。
美国斯坦福大学和俄罗斯科学学会的科学家们，通过从全世界52个不同地区采集的上千例人体DNA数据进行分析比较，在经过了长达数年的联合研究后，近日终于得出最新的结论。
这份研究报告称，与人类的近亲黑猩猩不同的是——几乎所有人类的DNA基因都是极其相似的。事实上，随便抽出一组黑猩猩比较一下，它们的基因差异都比地球上60亿人口的基因差异明显。科学家认为，人类的基因差异之所以如此微小，正是因为所有现代人类都是由数万年前的“一小撮”祖先繁衍而来的。
不过，人类的DNA还是有某种微小的差别，科学家们找到了DNA中某一小段叫做微卫星体 microsatellites 的部分，以此来区别不同的个体。在父子的基因传递过程中，只有微卫星体部分才具有很高的变异性或差错率。美国斯坦福大学和俄罗斯科学学会的科学家们采集了全球52个地区1056人的DNA“微卫星体”数据，对其中377例进行了比较，研究数据显示，现代人类的DNA特征正好位于非洲撒哈拉地区两个古老的“采猎部落”——刚果盆地的Mbuti俾格米人和博茨瓦纳的Khosian土著人的DNA特征之间，科学家们断定这两支部落就是现代人“最古老的亲戚”。斯坦福大学科学家马克斯·菲德曼在研究报告中写道∶“我们的研究结果与‘人类祖先走出非洲’的理论完全吻合，大约7万年前，人类祖先离开了非洲，经过一系列移民，遍布到了欧洲、亚洲、大洋洲和美洲各地。”
当年人类险些全军覆没仅剩两千人
地球上60亿人口都是由7万年前的“一小簇”原始人繁衍而来的。科学家们估计这“一小簇”人的数量仅有2000人左右。
研究结果显示，现代人的DNA差异之所以如此之“小”，正是因为地球上60亿人口都是由7万年前的“一小簇”原始人繁衍而来的，科学家估计，当时地球上一定发生过某种特殊的变故，从而导致原始人的数量急剧下降到一个濒临灭绝的危险边缘，科学家们将这“一小簇”人的数量估计为仅有2000人左右。马克斯·菲德曼教授在研究报告中写道∶“但这只是估计而已，我们并不排除那时地球上可能还有其他种类的智人存在，只不过现代人类没有一个是他们的后代而已。”研究报告称，在地球上只有2000人存在的时候，任何流行疾病、环境灾难、人与野兽的生存冲突，都会对人类造成“灭绝性”的灾难后果，当时只要其中有一样突然失控发生变数，也许现代人类就不会存在了。
超级火山爆发导致地球灭顶之灾
苏门答腊岛托巴火山爆发后地球生命仍然能够幸存，如果这里面没有一个未为人知的秘密的话，那就存在着一个上帝的奇迹。
那么，是什么原因才导致地球上仅剩下2000多人呢，这样的灾难在遥远的将来是否还会再次发生？科学家们对此莫衷一是。
一些科学家认为，很可能正是地球上超级火山的爆发才差点导致了人类祖先的灭绝。英国伦敦大学地球物理学教授比尔·麦格称，大约7万年前，地球上的确曾经有过一次毁灭性的超级火山大爆发。比尔·麦格说：“大约73500年前，印尼苏门答腊岛附近发生过一件人类从来没有想到过的巨大灾难。那里发生过一场也许是地球有史以来最大的火山爆发，如今那里仍有一个62英里长的巨洞。然而这次火山爆发的威力不是因为它的尺寸，而是因为它喷出的物质——硫酸烟雾是如此之多，遮蔽了整个地球，长达好几年，地球都处于一片如月色般的昏暗之中。据估计，大约有1400立方英里的火山灰被喷发出来。苏门答腊岛托巴火山爆发后地球生命仍然能够幸存，如果这里面没有一个未为人知的秘密的话，那就存在着一个上帝的奇迹。”
地球毁灭性灾难发生概率为50%
人类最大的危险可能还是由人类自己引发的，譬如像核恐怖、生化武器失控等。
英国剑桥大学科学家、英皇家荣誉天文学家马丁·里斯在接受记者采访时则称，地球无时无刻不在面临着各种可能的毁灭性灾难，包括小行星撞击、核恐怖、生化武器等，而下一场超级火山的爆发也只是个时间问题而已。
但马丁·里斯认为，人类最大的危险可能还是由人类自己引发的，譬如像核恐怖、生化武器失控等。马丁·里斯说：“100年前，我们并不知道还有核危险；但现在我们知道了；100年前，我们不知道病毒还可以在实验室中制造，但现在我们也知道了。也许人类自己的疏忽和愚蠢就会毁了我们自己。”马丁·里斯认为，在今天，人类遭遇毁灭性灾难的发生概率已从100年前科学家们估计的20%，上升到了50%。
人类源于非洲说
地球人类究竟源于何处？这是科学界长期激烈争论的一个大话题。越来越多的证据却证明，地球所有人类都应该源于非洲。
早在19世纪后期，达尔文就提出人类起源于非洲的观点，在其著名的《人类的起源以及性的选择》一书中他指出：“在世界各大区，现存的哺育动物和同区绝灭种是密切相关的。所以同大猩猩和黑猩猩关系密切的猿类，以前很可能栖身于非洲，所以人类早期祖先曾生活在非洲大陆而不是别的地方似乎就更可能了。”达尔文提出这一观点的时候，人类化石还少有出土，其他各门与人类学相关的科学也很不发达，所以还只能是一种推测和假设。
真正确立地球人类起源于非洲说的，最早是1960年英国的人类学教授爱利斯特·哈代爵士。他认为化石的空白时期距今400万年至800万年前这一时期 的人类祖先并不生活在陆地上，而是生活在海中。在人类进化的历史中，存在着几百万年的水生海猿阶段。大约在400万年至800万年前，在非洲的东部和北部，曾经有大片地区被海水淹没，海水分隔了生活在那儿的古猿群，迫使其中一部分下海生活，进化成为海猿。几百万年后，海水退却，已经适应水中生活的海猿重返陆地，他们就是人类的祖先！
这种假说尽管遭到众多人的质疑，但越来越多的证据似乎也印证了人类源于非洲的说法：从1973年开始，在埃塞俄比亚的哈达一带330万至290万年的地层里，出土了大量人类化石，学者们认为，其中一部分毫无疑问是类人的祖先；同时同地出山的“露西少女”，其生存年代也在350万年前后；1974年，在距离奥杜威狭谷40公里的莱托里尔，出土了13块属于人的系统或者人科的化石；1965年，帕特森在肯尼亚的图尔卡纳湖西南的卡纳坡发现一块肱骨化石，定年为400万年。
东非，特别是埃塞俄比亚接连发现的这些古人类化石使得科学家们从六十年代开始就更加坚信非洲是人类最早的发祥地，非洲人最可能是人类的老祖先。
16万年的“现代人”头骨化石，作为迄今为止发现的最古老的“现代人”化石，可以再次证明地球人类源于非洲这一观点。
谢选骏指出：2000多人，不就是一个村庄的人口量吗？所以说“地球村”古已有之了。如果人类再度进入大规模灭绝状态，是否可能因此再度“年轻化”，进而开创一个更加高级的文明？
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