前不久，國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所李海鵬研究組與華東師范大學(xué)腦功能基因組學(xué)研究所潘逸萱研究組合作的最新研究成果,。該研究創(chuàng)建了快速極小時間溯祖（FitCoal）新理論,，并通過這一核心創(chuàng)新方式發(fā)現(xiàn)人類在早、中更新世過渡期由于氣候環(huán)境的急劇變化經(jīng)歷了嚴(yán)重的群體瓶頸,，人類祖先近乎滅絕,。

　　研究發(fā)現(xiàn)在距今93萬年前，人類祖先由于早,、中更新世過渡期的氣候劇烈變化,，在短期內(nèi)喪失了約98.7%的成員個體，幾乎滅絕,。在長達(dá)11.7萬年的時間里平均成年個體數(shù)僅為1280,，并且從千人基因組和HGDP-CEPH兩組獨立數(shù)據(jù)獲得這一群體大小的估值幾乎完全一致，分別為1270和1300,?？紤]到群體數(shù)量的自然波動，這一平均估值代表了遠(yuǎn)古群體瓶頸期間最小群體數(shù)量的上限,。值得一提的是,，對近百萬年前人類群體的研究，突破了以往對人類群體史研究局限于最近30萬年至10萬年內(nèi)的,，首次將研究進(jìn)度拉到了約100萬年前,。而實現(xiàn)這一突破的最關(guān)鍵因素，就是研究小組創(chuàng)建了快速極小時間溯祖（FitCoal為Fast infinitestimal Coalescent Process的英文簡稱――記者注）新理論,。

　　“已有的化石記錄表明,，最近100萬年是人類進(jìn)化的關(guān)鍵時期，但以目前的技術(shù)手段,，相關(guān)研究還無法抵達(dá)100萬年以前,。”李海鵬介紹,，目前學(xué)界公認(rèn)的人類起源地點位于非洲,，雖然近年來古DNA測序技術(shù)迅猛發(fā)展，但由于非洲炎熱條件不利于DNA的保存,，無法從30萬年前非洲人類祖先化石中提取古DNA,，“所以我們就想嘗試通過群體遺傳學(xué)新理論分析現(xiàn)代人群基因組，研究百萬年前的群體歷史”,。

　　記者了解到,，李海鵬團(tuán)隊早在2006年就針對果蠅群體進(jìn)行過遺傳學(xué)研究，“從2006年到2013年，一直在糾結(jié),，到底要不要用類似的方法對人類群體進(jìn)行遺傳學(xué)研究,。我們要做可行的、重大的,、其他人做不了的研究,。”李海鵬說,，2013年確定這一研究方向后,，自己與華東師范大學(xué)的潘逸萱團(tuán)隊幾乎每周都會見面討論一次選題。

　　“有一段時間,，一度覺得好像沒有什么希望了,。但中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所、華東師范大學(xué)都一如既往給予穩(wěn)定的,、持續(xù)的支持,?！崩詈ｙi介紹,，這次研究成果的發(fā)表，看似是首次發(fā)現(xiàn)“93萬年前人類祖先差點滅絕”,，但實際上,，快速極小時間溯祖FitCoal新理論、新方法的使用,，價值更大,。 通過中國科學(xué)家原創(chuàng)的FitCoal方法估計的群體歷史不但是無偏差的，而且從統(tǒng)計學(xué)上來講,，其誤差要小于目前領(lǐng)域內(nèi)常用的PSMC,，Stairway Plot和SMC++三種方法，其估計的結(jié)果波動更小,、準(zhǔn)確性更高,。研究人員進(jìn)一步通過大量的計算機(jī)模擬，分析不同條件下的群體歷史,，包括群體交融和自然選擇,，所有結(jié)果均表明FitCoal可以精準(zhǔn)地估計百萬年內(nèi)的人類群體歷史。

　　研究人員采用HGDP-CEPH數(shù)據(jù)集的兩個南部非洲群體作了進(jìn)一步驗證,，雖然樣本量僅為6個和8個個體,，但FitCoal依然檢測到了遠(yuǎn)古群體瓶頸。對非洲群體樣本重抽樣的研究結(jié)果表明,，僅需3個非洲個體的基因組,，F(xiàn)itCoal即可檢測到這一遠(yuǎn)古群體瓶頸。無須事先獲得群體歷史的先驗知識，F(xiàn)itCoal即可自動快速搜尋出極大似然值,，從而估算群體歷史,，對古人類群體進(jìn)行“人口普查”。

　　中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授,、博士生導(dǎo)師,、美國科學(xué)促進(jìn)會會士（AAAS Fellow）吳仲義在評價李海鵬和潘逸萱團(tuán)隊的這篇論文時說，“他們所作的重大貢獻(xiàn)是提出了理論框架,，基于基因變異頻譜倒溯上百萬年才看到這個現(xiàn)象,。目前的理論框架里，大概只可以回看三四十萬年,。這篇論文,，理論架構(gòu)全部在附件里。正文只是刊登了上述的結(jié)論,。所以這是個買櫝藏珠的故事,。也是近年CNS期刊上鳳毛麟角的理論論文?！?/p>

　　李海鵬介紹,，F(xiàn)itCoal未來具有廣泛的應(yīng)用前景。它能進(jìn)一步深入了解人類進(jìn)化的歷史,，除生物學(xué)領(lǐng)域外,，還能應(yīng)用于動物、植物,、微生物在內(nèi)的多個物種的歷史研究,。它還有助于揭示人類罹患腫瘤的演化過程、人類腦容量快速增長的分子機(jī)制以及現(xiàn)代人群對糖尿病整體易感性的研究等,。

　　“我們發(fā)布一項基礎(chǔ)研究成果,，總有人要問，它能應(yīng)用在哪些領(lǐng)域,。實際上,，這種突破性的基礎(chǔ)研究是在突破人類認(rèn)知的邊界，是一個典型的‘冷板凳’工作,，對學(xué)界未來的深入研究很有意義,。”中國科學(xué)院院士,、中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所學(xué)術(shù)所長李林說,，F(xiàn)itCoal新理論對外投稿后，吸引了國內(nèi)外眾多不同領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的目光,，“將來對FitCoal新理論感興趣的科學(xué)家,，還真不一定是生物專業(yè)的”,。

　　中青報?中青網(wǎng)記者 王燁捷 來源：中國青年報