巡山报告:现代中国人从哪里来

“巡山报告”是王立铭教授一个宏大的科学写作计划，他计划用30年的时间，持续观察和分析全球范围内生命科学的进展和重大事件，按年度整理成书。2020年、2021年已经出版《基因编辑婴儿：历史与小丑》《我们如何理解一种全新疾病》。《现代中国人从哪里来》是本系列丛书的第三本。

本书分为两个部分，部分作者抽丝剥茧地分析了两个重要问题：现代中国人从哪里来、AlphaFold2在蛋白质结构预测大赛中取得的惊人突破。第二部分，王立铭教授对25项生命科学研究进行了解析，包括脑机接口新进展、抗衰药物NMN的人体临床试验、肥胖症新药、针灸抗炎的神经生物学基础、1型糖尿病的干细胞疗法等等。

王立铭教授用人们容易接受的生动语言和娓娓道来的讲故事的形式，让读者能够跨越知识壁垒。得以一瞥生命科学前沿领域的无限风光。他不仅把出现的重要科学发现或科学事件掰开揉碎讲给读者听，更重要的是他用兼具历史和未来的人文视角审视解读，能提高大众用科学的态度和眼光来分析各种问题的能力。

王立铭，加州理工学院博士，深圳湾实验室资深研究员，凯风创投投资合伙人。王立铭博士同时也是得到《生命科学50讲》等课程主理人，《巡山报告》专栏主笔，长期追踪生命科学与现代医学的进展。王立铭博士著有《给忙碌者的病毒科学》《王立铭进化论讲义》《生命是什么》《吃货的生物学修养》等大众科学读物，作品曾获国家图书馆文津图书奖、吴大猷科普著作金签奖、科技部全国优秀科普作品等图书大奖。

章  

现代中国人从哪里来？

 第二章  

AlphaFold2横空出世，人工智能进军生命科学

巡山大事记

科学前沿

１ 鸟类智慧的秘密

２ 人类相貌的基因大数据分析

３ 植物基因的“水平漂移”

４ 植物生长中的相分离现象

５ 人 -猴嵌合体胚胎

６ 脑机接口新进展：意念写  

７ 镜像DNA信息存储

８ 新型 RNA投送系统

９ 用二氧化碳合成淀粉

10 长寿的遗传学

11 细菌死亡的防御作用

12 “山中因子”逆转衰老

疾病研究

13 全新降脂药物获批，RNA药物时代开始 

14 抗衰老“神药”NMN的人体临床试验 

15 本土诞生的个“best-in-class”新药

16 在争议声中，美国 FDA批准了近 20年来首款阿尔茨海默

病新药

17 肥胖症新药华丽登场

18 代谢和衰老研究的新突破

19 新冠溯源新进展

20 针灸抗炎的神经生物学基础

21 1型糖尿病的干细胞疗法

22 肠道菌群和自闭症

23 新型工具治疗遗传疾病

学界动态

24 利用民间力量支持原创科研，生物医学峰基金正式启动

25 围绕神经细胞转分化技术的争论

“巡山报告”是王立铭教授一个宏大的科学写作计划，他计划用30年的时间，持续观察和分析全球范围内生命科学的进展和重大事件，按年度整理成书。2020年、2021年已经出版《基因编辑婴儿：历史与小丑》《我们如何理解一种全新疾病》。《现代中国人从哪里来》是本系列丛书的第三本。

本书分为两个部分，部分作者抽丝剥茧地分析了两个重要问题：现代中国人从哪里来、AlphaFold2在蛋白质结构预测大赛中取得的惊人突破。第二部分，王立铭教授对25项生命科学研究进行了解析，包括脑机接口新进展、抗衰药物NMN的人体临床试验、肥胖症新药、针灸抗炎的神经生物学基础、1型糖尿病的干细胞疗法等等。

王立铭教授用人们容易接受的生动语言和娓娓道来的讲故事的形式，让读者能够跨越知识壁垒。得以一瞥生命科学前沿领域的无限风光。他不仅把出现的重要科学发现或科学事件掰开揉碎讲给读者听，更重要的是他用兼具历史和未来的人文视角审视解读，能提高大众用科学的态度和眼光来分析各种问题的能力。

王立铭，加州理工学院博士，深圳湾实验室资深研究员，凯风创投投资合伙人。王立铭博士同时也是得到《生命科学50讲》等课程主理人，《巡山报告》专栏主笔，长期追踪生命科学与现代医学的进展。王立铭博士著有《给忙碌者的病毒科学》《王立铭进化论讲义》《生命是什么》《吃货的生物学修养》等大众科学读物，作品曾获国家图书馆文津图书奖、吴大猷科普著作金签奖、科技部全国优秀科普作品等图书大奖。

要说清楚这个问题，我们得先聊一个更大的话题—— 现代中国人从哪里来？

今天居住在世界各地的人早是从哪里来的？这个问题在中学生物课上就有讨论，结论你应该还记得：生物学意义上的现代人，学名叫作 Homo sapiens，属于脊索动物门—哺乳纲—灵长目—人科—人属—智人种，起源于20万～30万年前的非洲。今天地球上生活的所有人类个体，不论国籍、肤色、高矮胖瘦，祖籍全都可以追溯到非洲大陆。这个说法有什么证据呢？其实，“现代人起源于非洲”这个理论早是进化论的老祖宗达尔文提出来的。达尔文在写出了《物种起源》这本巨著之后，很自然的想用自己的理论解释一下人类的起源问题。按照他自己提出的进化理论，地球生物共享一个共同的祖先。在漫长的时光里，这个祖先的子孙后代通过可遗传的变异、生存竞争和自然选择，在丰富多样的地球环境里形成了成千上万的独特物种。有些物种比较接近，说明它们的共同祖先出现得晚，彼此分开的时间比较短；有些物种则相差甚远，说明它们可能很早就彼此分开、独立进化了。

按照这个说法，想要解决现代人的起源问题，自然的方法就是看自然界哪些物种和人类接近，然后顺藤摸瓜寻找这些物种和人类的共同祖先。达尔文关注到了大猩猩和黑猩猩这两种生物，认为它们就是人类近的亲戚。后来证明，这个看法惊人的准确。而既然大猩猩和黑猩猩的原产地都是非洲大陆，达尔文自然就认为现代人也是从那里和两个亲戚分道扬镳，从此独立成家的。后来证明，这个看法也惊人的准确。

其实从技术上说，达尔文这个结论当时并没有什么像样的证据支持，自己演绎的成分很多。比如一个很简单的问题就是，凭啥猩猩们生活在哪里，人就得是哪里起源的？ 猩猩们也可以是后来才迁移到非洲大陆的嘛。但大神就是大神，随便这么一猜，结果还真猜对了。

而在近 30 多年时间里，“现代人非洲起源”的理论得到了大量证据支持，特别是 DNA 证据的支持。

比如人们发现，在全世界范围内，人类基因多样性多的地区就是非洲，比全世界其他地区加一块还要多。非

洲一个原始部落——比如著名的桑人（人类已知古老的民族）部落里——随便两个人之间的基因差异，可能比中国人和法国人之间的差异还大。简单的解释就是，人类祖先原本就生活在非洲，其中只有一小群人从非洲离开， 走向了全世界。这群出走的人，他们的遗传多样性当然就大大下降了。

打个比方你就好理解了。你从国家图书馆里随便拿一麻袋书回家，每一本复印几千次，放在一起，数量上看倒是也能办一个山寨图书馆。但毫无疑问，你这个图书馆书籍的多样性肯定远远不如国家图书馆。

利用 DNA 信息，科学家还能推测出人类离开非洲， 一路迁移的路线图。这就要说到著名的“线粒体夏娃”和“Y

染色体亚当”的研究了。

我简单介绍一下研究的思路。线粒体是人体细胞中的一个微型细胞器，主要负责生产细胞活动所需的能量。这个细胞器比较独特的地方是，它有一套自己的遗传物质——一个由 16000 多个碱基对构成的环形 DNA 分子。更有意思的是，我们知道，每个人体内的遗传物质都来自父亲和母亲，两边的贡献基本是一半对一半。但线粒体 DNA 完全来自母亲的卵细胞，父亲对此毫无贡献，而且还不产生干扰。因此，通过分析线粒体 DNA 序列的变化情况，我们可以重构人类母系家族的历史。谁是谁的女性祖先，谁是谁的女性后代，她们相隔多少时光，都可以从线粒体 DNA上推算出来。

比如，你在东北找到了三个人，她们虽然不住在一起， 但她们体内的线粒体 DNA 序列几乎完全一样。与此同时，个人的线粒体 DNA 上有一个突变 A，第二个人有突变 A 和 B，第三个人有突变 A、B 和 C。那么，一个可能的猜测就是，这三个人其实是一家子的，分别是外婆、女儿和外孙女。这三个人当中，外婆是线粒体夏娃，她在生孩子的时候把自己的线粒体 DNA 突变 A 遗传给了女儿，同时，因为生育过程中的基因复制错误，让女儿获得了一个新的突变 B；到了外孙女，故事重演，带了 A、B、C 三个突变。

原则也很简单，后代会继承先代的基因变异，而且会时不时增添新的变异。当然你肯定也能想到，子孙传代过程里也有可能把祖先的变异给重新抹掉的所谓“回复突变”，但它出现的概率是相当低的，不影响这种分析方法的有效性。 类似线粒体 DNA 之于女性，男性特有的 Y 染色体只能从父亲传儿子，不会被妈妈的 DNA 干扰，因此也能很好地用来推算父系家族的历史。

本书一定能够帮助相关领域的从业者看清生命科学进展的历史沿革和未来方向，帮助更多的人理解生命科学技术对人类世界将要产生的深刻影响。

                  ——韩启德（中国科学院院士，中国科学技术协会名誉主席，北京大学科学技术与医学史系主任）

本书选题应时，从专家的视角和深度，以科学史的逻辑与科学分析的精神，将争议热点科学化，前沿进展科普化，足以惠及广大公众的科学素养。同时，持之以恒的态度与解疑答惑的顺畅文笔，也贯穿全书，颇能激励人们的好奇心。可以说，本系列丛书将是生命科学发展史的一个独特的缩影。

                                                      ——饶毅（首都医科大学校长，北京大学讲席教授，北京脑科学中心主任）

裹着八卦的糖衣，送来科学的炮弹。王立铭是生命科学界的新锐科学家，同时也是为你在科研前线做实况报道的战地记者。当你分不清谎言和真相，无所适从的时候，一个温和而坚定的声音在你身边说：来，这边走。