人類還在進化嗎？

2015年10月15日，巴黎人類博物館掠影

《解剖學報》日前發表了澳大利亞馬切伊·亨內貝格教授團隊的論文：《人類前臂正中動脈留存現象近期增多：一項微進化變化》，論文指出，人類的前臂上，一般有兩條動脈，橈動脈和尺動脈。但是在胎兒時期，承擔前臂供血的是正中動脈。大部分人出生以後，正中動脈在大約8周後就漸漸萎縮了，取而代之的是橈動脈和尺動脈。可並不是所有人的正中動脈都會萎縮，結果就是有的人有正中動脈，有的卻沒有。它體現了人體特徵在人群中的多樣性。

人類的不同個體之間，裡裡外外的各種特徵存在著各種差異，這就是多樣性。比如基因組序列的差異，叫做基因組多樣性。除基因組序列之外的各種特徵，包括外形、生理病理狀況、生化指標、思維心理特性等等的差異，叫做表型組多樣性。正中動脈的有無，就屬於表型組多樣性。

研究發現，這種多樣性往往在人群之間有差異，但在同一個人群中相對穩定。比如，歐洲人群中金色頭髮比較多，東亞人群中金髮就非常少。東亞人群經歷了數萬年歷史，金髮在人群中的比例也並沒有改變。如果在很長一段時間裡，我們的各種特徵都相對穩定，沒有什麼變化，進化的腳步仿佛就停下來了。人類到底有沒有在變化，並不容易觀察。

亨內貝格教授團隊這篇論文的研究，卻發現了一個有趣的現象：正中動脈在1880年代的澳大利亞人群中的比例大約是10%，在1990年代的比例大約是30%，而現在，比例上升到了35%。這可不算什麼緩慢的變化了。如果按照這個速度持續發展下去，不出一百年，澳大利亞人都會有正中動脈了。

這樣看來，人類還是在不經意間發生著各種變化。這算不算進化呢？人類還在進化嗎？

2019年5月17日在阿迪斯阿貝巴的衣索比亞國家博物館拍攝的古人類骨骼化石「露西」

微進化改變人群面貌

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其實，因為翻譯用詞的原因，我們對「進化」往往有誤解，以為只有進步的變化才叫進化。「進化」一詞的本意並不含有「進步」的意思。進化，可以變得更複雜高級，也可以變得更簡單原始。人群中的各種持續穩定的變化，都可以叫做進化。

從程度上，進化又分為兩種。從一個舊的物種變成一個新的物種，叫做宏進化。在物種內部從一個樣子變成另一個樣子，叫做微進化。正中動脈在人群中由少變多，是典型的一種微進化。

是什麼原因推動了微進化呢？首先，微進化需要「素材」。如果人類從來沒有正中動脈，或者沒人出生後保留正中動脈，那就不存在「由少變多」了。任何表型特徵都是有基因的影響因素的。是否保留正中動脈這一特徵，一定也有對應的基因突變。也就是說，有正中動脈和沒有正中動脈的人，肯定在對應的基因序列上存在不同。這種不同的基因突變，就是微進化的「素材」。

所以，進化首先要有基因突變，然後各種因素讓這些有基因突變的人漸漸變多或者變少，讓進化最終改變人群的面貌。

2013年5月19日在以色列北部城市海法附近的卡梅爾山脈賈邁勒巖洞拍攝的距今10萬至4萬年的史前人類居所復原場景

自然選擇的力量

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導致基因突變攜帶者比例改變的因素多種多樣，其中影響最大的，就是自然選擇。如果一個突變對生存有危害，擁有它的個體生存能力比其他人弱，就會被自然選擇漸漸淘汰掉。反過來，如果這個突變讓個體變得更適應環境，生存能力更強，在人群中就會越來越多。

自然選擇的因素同樣也是複雜多樣的，有的是持續存在而緩慢作用，有的短暫存在但是作用很強。短暫自然選擇最典型的就是瘟疫，中世紀歐洲的黑死病殺死了很多人，存活下來的人顯然抵抗能力更強，造成的結果是瘟疫前後的歐洲人相關基因比例完全不一樣。

現在流行的新冠病毒雖然沒有黑死病那麼可怕，但是不同人感染以後的反應差異很大，有的人毫無感覺，有的人迅速病危，這必然與相關抗性基因的差異有關。針對西班牙重症病人的研究發現，若干腎臟相關基因的差異和A型血基因與重症有關。如果我們對這次疫情放任不管，病毒必然會殺死大量無法抵抗的人，造成人群中基因比例發生重大改變。這或許也叫做「微進化」，但是這樣的代價是現代文明無法承受的。

緩慢選擇的案例就更多了。特別是當人們遷徙到極端環境中，嚴酷的環境必然會改變人群的基因比例。例如青藏高原的高寒缺氧，對當地人的影響肯定非常大，一般認為，藏族上高原兩千多年了，早已適應了高原生活，應該已經改變完成了。但有一項研究，調查了青藏高原上流產胎兒的基因，發現他們的輸氧能力相關基因與健康出生的嬰兒完全不同。這一在出生過程中的淘汰，正繼續改變著藏族的基因，讓藏族持續進化。

不僅僅是極端環境，其實任何地區的人群都會受到當地環境的影響。這種環境包括外在的氣候環境，以及飲食造成的內環境。中國的飲食可能是全世界最複雜多樣的，各地的飲食差異非常大。多數人大概想不到，這些飲食悄悄改變了我們的基因比例。

對全國各地漢族人群的調查發現，漢族雖然基因同源性很高，但各地漢族存在大量基因突變頻率差異。這些差異主要集中在三大類群中——心血管相關基因、腎功能相關基因、肝功能相關基因。心血管相關基因的差異主要是氣溫不同造成的，而腎和肝的相關基因差異，則大多與代謝食物中的特殊成分有關。人食五穀雜糧，難免或多或少攝入一些有毒害的成分。一個地區的人群長期食用一類食品，能夠消解這些食品中特定有害成分的基因突變，就會漸漸被選擇增多。這就是所謂一方水土養一方人。當地人吃當地菜基本沒什麼問題，外地人吃多了可能就會水土不服。所以異鄉的特產再好吃，也不如媽媽做的菜好吃。

經常聽到這樣的玩笑話，「中國人什麼沒吃過？早就百毒不侵了！」有毒害的食品吃多了，就一定能進化出抗性嗎？這當然沒道理。

一方面，進化沒有這麼快，需要幾代人甚至幾十代人才能改變人群的一個特徵。而且要付出淘汰大量不適應者的進化代價。

另一方面，如果根本沒有對應的解毒基因，也就是說進化的「素材」——基因突變不存在，那麼選擇作用再強也是沒有作用的。所以我們對食品安全是不能馬虎的。近日黑龍江酸湯子中毒事件的禍首米酵菌酸，就是沒有解毒基因的。有的地方的居民喜歡食用野山菌，容易誤食毒菌致死，這在進化中也是無解的。甚至到達中國才不到400年的辣椒，很多地方的人都以為自己已經完全適應了，研究卻發現它繼續危害著食用者的食管和直腸。

所以，沒有基因突變，進化也是無米之炊。而基因突變是極其偶然的，是基因組在傳代過程中偶然「抄錯」造成的，與外在環境沒有任何關係。沒有的功能，一般不會憑空產生。科幻電影《未來水世界》中能夠在水底呼吸的人，自然進化是不太可能出現的。

2016年，在復旦大學分子人類學實驗室，李輝通過DNA 電泳分析人群基因多樣性

「遺傳漂變」與「搭車效應」

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一種類型變多，一般是有優勢而適應環境。那么正中動脈的優勢是什麼呢？這確實非常難確定。或許是因為現代生活對手指的靈活度有了更高的要求。但是這一特徵的變化，更有可能與自然選擇無關。很多比例的變化，很可能是人群的世代之間的隨機波動，這叫做「遺傳漂變」。

還有一些特徵，可能本身沒有什麼優勢，但是控制這一特徵的基因突變同時控制著另外一個特別有優勢的特徵，或者與另一個優勢特徵的基因突變在染色體上緊緊挨在一起。當那個優勢特徵被自然選擇增多的時候，另一個沒什麼用的特徵也順便變多了，這就叫做「搭車效應」。

比如東亞人群為了適應季風性氣候的溼熱，皮膚的排汗能力大幅提升，而控制這一特徵的外胚層總控一號基因（EDAR1）的突變，同時控制產生鏟形上門齒，結果東亞人幾乎全部都有鏟形上門齒，儘管這一特徵看似沒什麼用處。擁有正中動脈的人在人群中持續增多，非常有可能也是「搭車」產生的現象。

各種各樣的因素和規律，改變著人類的基因組和表型組，讓人類的模樣悄悄發生著變化。日常生活中，我們往往無知無覺，只有認真研究，才會發現進化無處不在。進化讓人類擁有更強的生存能力，但進化是以多樣性為素材的。保護人類的各種多樣性，保留一個奼紫嫣紅的世界，人類才會有安全的未來。（作者系復旦大學生命科學學院教授，現代人類學教育部重點實驗室主任。本文相關研究受NSFC91731303項目支持）

來源：2020年10月28日出版的《環球》雜誌 第22期