怎么证明我们都是非洲人
上一次我谈到研究人类进化史有3种手段，第一是化石鉴定，鉴定古人类或者古猿的化石，第二是对比现在在世界各地的人们的DNA序列，第三，现在已经可以从化石里提取出DNA，这样就可以对比古人类化石里DNA序列，彼此做对比或者跟活着的人的DNA序列做对比。后面这两种手段其实用的是同一种技术，那就是分子遗传学技术。
化石鉴定是定性的，是比较主观的，如果化石的量比较少，或者化石残缺要靠想象进行复原，就容易出错，争议也很大。而分子遗传学的方法是定量的，是比较准确的。如果二者有冲突，我们应该选择相信分子遗传学的研究结果。历史上也一再证明了分子遗传学的方法比化石鉴定的方法要准确。
为什么我们可以通过对比DNA序列来知道人类的进化史呢？我举一个例子。大家知道在现存的生物当中，跟人类亲缘关系最近的是黑猩猩，黑猩猩是我们的近亲。人类往回追溯，有自己的祖先，黑猩猩往回追溯，也有自己的祖先；但是如果追溯得足够远，两个祖先就会合并，也就是说，会有一个人和黑猩猩的共同祖先。
我们从这个共同祖先的角度往前看，共同祖先的后代分成了两支，一支进化成了人，一支进化成了黑猩猩。会发生进化是因为DNA发生了突变。DNA的突变率是基本固定的，所以时间越长，积累的突变也就越多。如果两个物种的DNA序列差别越大，就表明它们分离的时间越长，共同祖先存在的时间也就越古远。我们通过对比两个物种，比如说人和黑猩猩的DNA序列，就可以推测它们的共同祖先最晚是在什么时候出现的。
在上个世纪八十年代遗传学家就想到了这个办法，但是那个时候虽然已经有DNA测序技术，技术很落后，测序很麻烦，成本也很高，不可能测定人的基因组或者黑猩猩的基因组序列，没法直接做DNA序列的对比。当时想到了一个替代办法，做“DNA-DNA杂交”。
DNA是双链，通过碱基配对结合在一起，如果加热，到了一定的温度，链的结合就被打断，解链变成了两条单链。等温度降下来，冷却了，两条链又会结合在一起。两条链的结合不一定要求每一个碱基都要配对，允许有一定的错配。只不过如果存在错配，两条链的结合就没那么稳定，也就是说加热让它们解开需要的温度，要比100%完全匹配的要低，错配率越高，需要的解链温度也就越低。通过测定解链的温度也就可以算出错配率多高，或者说两条链的序列的相似性有多高。
把人的DNA和黑猩猩的DNA放在一起加热，让它们都解链，然后冷却下来，又匹配变成双链，其中有一部分的双链会是一条是人的DNA，一条是黑猩猩的DNA，这就是DNA-DNA杂交。再加热看这种杂交的DNA解链的温度有多高，就可以推算两条链的相似性有多高。实验的结果表明，人和黑猩猩的DNA序列的相似性是98.5%，根据这个数据再去推算人和黑猩猩共同祖先生活的时间，是在五百万到七百万年前。
但是古人类学家都不信这个结果。当时古人类学界认为人和猿分离的时间至少是1400万年前，根据的是在中国云南以及印度发现了一种古猿的化石，叫做拉玛古猿。这种化石既具有人的特征，也具有猿的特征，被认为是从猿到人的过渡型。拉玛古猿生活的年代，通过同位素测定可以测出在一千万到1400万年前。它既然是一种从猿到人的过渡型，就意味着人和猿分离的时间比这还要早，不会晚于1400万年前。分子遗传学家说人与猿分离的时间比这个晚得多，是五百万到七百万年前，古人类学家不服，认为遗传学家搞错了。
后来发现古人类学家搞错了。古人类学家认定拉玛古猿具有人的特征，指的是它的脸部特征。但是这个特征不是直接看出来的，而是根据颌骨和牙齿复原出来的。后来发现了更完整的拉玛古猿的头骨，才发现以前的复原是错的，拉玛古人并不具有以前古人类学家认为的那些人的特征，就是一种猿，不是人类的祖先。在这场争执中遗传学家大获全胜。
后来DNA测序技术就很先进了，现在要做DNA测序很便宜很快速。人类基因组测序早就做完了，黑猩猩基因组测序也做完了，可以直接对比。人的基因组和黑猩猩的基因组的序列对比的结果，黑猩猩跟人的相似性比以前通过DNA-DNA杂交技术做出来的还要高，达到了99%。这也意味着人和猿分离的时间要比之前认为的还要近。现在一般认为人和黑猩猩分离的时间是在四百万年前。
在上个世纪八十年代，还有一项用分子遗传学的方法来做古人类学的研究。不过这一次测的是分布在世界各地的人的基因，用的是线粒体的DNA。细胞里的DNA有两种，一种是细胞核DNA，一种是线粒体DNA，主要是细胞核DNA。线粒体DNA很小，只有几十个基因，但是线粒体DNA有一个特点，它是母系遗传的。细胞核DNA一半来自父亲，一半来自母亲，而线粒体DNA完全来自母亲，一代一代都是母系遗传，在遗传过程中不会像细胞核DNA那样发生重组，但是也会发生突变，序列也会出现差别。
通过比较世界各地的人们的线粒体DNA序列的差别，就可以知道全人类的共同祖先生活在什么时间。当时测定的结果认为生活在大约二十万年前。生活在哪里呢？对比的结果发现非洲人序列的变异是最多的，比其他地方的变异都多。这意味着人类的祖先是在非洲生活，他们大部分留在非洲，有一小部分走出了非洲，分散到世界各地。所以非洲之外的人归根结底只是人类祖先的一个后代分支而已，大部分的分支都留在了非洲。这就是为什么非洲人的基因多样性是最丰富的，要比世界上其他地方的人都要更丰富。这种多样性的对比表明了非洲的确是人类的故乡，所有的现在的人都是大约二十万年前生活在非洲的一个群体衍生出来的。
但是这个结果做出来之后，古人类学家也不服。古人类学界早就知道人类在大约两百万年前已经在非洲进化出来而且已经走出非洲，分散到世界各地。比如说著名的北京人，生活的年代是五十万年前，怎么能够说二十万年前人类才在非洲出现呢？
但是早就分散到世界各地的这些人类，不是我们智人这个物种，而是直立人，是另外一个物种。古人类学家也知道这两个物种是不同的，但是他们认为分散到世界各地的直立人自己分别进化成了智人。亚洲的智人是亚洲的直立人进化出来的，欧洲的智人是欧洲的直立人进化出来的，非洲的智人是留在非洲的直立人进化出来的。这就是所谓的多起源学说。
但是分子遗传学的结果认为所有的人都是二、三十万年前由非洲的直立人进化出来的，进化出来之后，其中有一支走出了非洲，把已经在那里的其他的人类，直立人或者后来的尼安德特人、丹尼索瓦人消灭了。这就是所谓的单起源学说。
后来用分子遗传学的方法来研究人类的进化，越做越多，越来越深入，越来越证明了单起源学说的正确。除了用线粒体DNA做对比，也用别的基因做对比，都做出了同样的结果，都证明了现代人有一个共同祖先，就是大约在二、三十万年前在非洲的一个群体。而且现在已经可以通过基因序列的对比画出了人类迁移的路线。怎么样走出了非洲，什么时间到了哪个地方，都可以画出来。证据是非常确凿的。
从进化生物学的角度来说，多起源学说本来就站不住脚。进化生物学认为一个新的物种的生成是在很特定的条件下的一个偶然的事件，是不可重复的。但是多起源学说认为，在各地的直立人分别都进化成了智人。那么这些物种的生成就不是一次偶然的事件了，而是在多地都发生的。这就很荒唐了。所以多起源学说在理论上也是站不住脚的，现在没有什么人相信。除了在中国，还有不少的学者相信多起源学说，目的就是为了说明中国人是特殊人种。
2025.7.1.录制
2025.7.23.整理