复旦大学教授《PLoS one》起源新假说

　　

生物通报道  近日来自复旦大学现代人类学教育部重点实验室的研究人员在美国学术杂志《公共科学图书馆•综合》(PLoS one)上发表了一篇学术论文，提出了农业生产的新假说，即东亚人群的扩张造成的食物需求可能是农业产生的主要动因，而农业的产生和发展进一步推动了人群的继续扩张。

领导这一研究的是复旦大学的金力教授，其早年毕业于复旦大学遗传学专业，后获得德克萨斯大学博士学位，2001年成为美国辛辛那提大学医学院教授（终身教职）。2007年起任复旦大学副校长，2011入选国家“****”，现担任复旦大学党委委员。主要研究方向是医学遗传学及遗传流行病学、人类群体遗传学和计算生物学。迄今，在包括Nature、Science、PNAS等国际学术刊物发表了SCI论文280篇，共被引14000次以上。

农业起源是人类发展历史中最重大的变革之一，为人类文明的诞生和现代社会的形成奠定了物质基础，是学术界长期关注的三大“起源”问题之一。然而回溯人类漫长的历史，究竟是先有人群扩张产生需求刺激了农业的形成，还是农耕技术的发明、发展直接激发了人口的大幅增长？这个“先有鸡还是先有蛋”的问题困扰了人类学界多年。

尽管目前科学家公认农业大约起源于距今6000-8000年之间，不过早期的农作物是属于补充性食物，并非食物的主要来源，真正农业的形成大约应该在距今4000-6000年之间。农业产生的动因何在，它与人口数量增加之间的因果关系仍存在很大的争论。于是课题组决定从遗传人类学的全新角度切入，寻求答案。

在这篇文章中，研究团队对一个随机采取的样本、共367个个体的线粒体全基因组进行了分析，其中包括249个中国人和118个日本人。结果发现，除了两个日本特有的支系外，所有的东亚人群中的主要支系均在13000年前发生了扩张，这个时间明显早于一般认为的农业起源时间。东亚地区人群的扩张，显然早于农业文明。

基于这些数据研究人员推论，大约在距今15000年前，东亚地区重要的气候改变期——末次盛冰期结束了。冰川开始消退，气候变暖；植被开始茂盛，动物数量也随之增加。随着当时食物的丰富人群开始扩张，随着人口数量增加食物需求也增加了，因而农业也进一步发达起来。而农业的产生和发展又进一步推动了人群的继续扩张。两者之间逐步形成了一种相辅相成的关系。

这一研究项目获得了国家自然科学基金（(30890034, 31071098, 31071102)、国家杰出青年科学基金(30625016)及上海市重点学科建设项目（B111）的资助。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Major Population Expansion of East Asians Began before Neolithic Time: Evidence of mtDNA Genomes

It is a major question in archaeology and anthropology whether human populations started to grow primarily after the advent of agriculture, i.e., the Neolithic time, especially in East Asia, which was one of the centers of ancient agricultural civilization. To answer this question requires an accurate estimation of the time of lineage expansion as well as that of population expansion in a population sample without ascertainment bias. In this study, we analyzed all available mtDNA genomes of East Asians ascertained by random sampling, a total of 367 complete mtDNA sequences generated by the 1000 Genome Project, including 249 Chinese (CHB, CHD, and CHS) and 118 Japanese (JPT). We found that major mtDNA lineages underwent expansions, all of which, except for two JPT-specific lineages, including D4, D4b2b, D4a, D4j, D5a2a, A, N9a, F1a1'4, F2, B4, B4a, G2a1 and M7b1'2'4, occurred before 10 kya, i.e., before the Neolithic time (symbolized by Dadiwan Culture at 7.9 kya) in East Asia. Consistent to this observation, the further analysis showed that the population expansion in East Asia started at 13 kya and lasted until 4 kya. The results suggest that the population growth in East Asia constituted a need for the introduction of agriculture and might be one of the driving forces that led to the further development of agriculture.

作者简介：

金力

1985年毕业于复旦大学遗传学专业，1987年研究生毕业于复旦大学遗传学专业并获硕士学位。1994年获德克萨斯大学生物医学/遗传学博士学位。曾任美国德克萨斯大学公共卫生学院副教授（终身教职，1999年）、美国辛辛那提大学医学院教授（终身教职，2001年）。2007年6月起任复旦大学副校长兼研究生院院长。2011年5月起任复旦大学党委委员、常委，副校长。

现为德国马普学会外籍会员、国际人类基因组组织理事、上海市遗传学会理事长、上海市人类学会理事长，以及《基因组研究》等9家国际学术杂志的编委。1999年获教育部****(讲座教授)，2002年被科技部聘为973项目首席科学家， 2006年获国家杰出青年基金，2011年入选国家“****”（追溯）。

主要研究方向为医学遗传学及遗传流行病学、人类群体遗传学和计算生物学。近年来承担了国家自然科学基金委重大项目、 国家杰出青年基金项目、国家重点基础研究发展规划项目（973）及上海市科委等多项重大课题。迄今，在包括Nature、Science、PNAS等国际学术刊物发表了SCI论文280篇，共被引14000次以上。曾获国务院政府特殊津贴、国家自然科学二等奖、何梁何利基金科技进步奖、教育部和上海市科技进步一等奖、上海市科技精英和优秀学科带头人等奖项。