东亚新石器时代粟稻农业人群的基因组历史：揭示黄河与长江流域的遗传分化与双向基因流动

本研究针对东亚两大农业起源中心——黄河与长江流域新石器时代中期人群的遗传历史展开深入探索。研究人员通过对74例距今6231-4650年前的古基因组分析，首次系统揭示了粟作与稻作农业人群的遗传结构差异，发现黄河上游人群携带最早的高原适应性EPAS1单倍型（约5800 BP），并证实原始南岛语系人群的遗传起源可追溯至更北部的长江流域。该研究为理解东亚农业扩散的复杂机制提供了关键基因组证据，相关成果发表于《Cell Genomics》。

　　

在人类文明发展史上，农业起源始终是解开社会复杂化进程的关键钥匙。东亚作为世界上少数几个独立农业起源中心之一，孕育了黄河流域的粟作（小米/黍）和长江流域的稻作两大农业体系。然而长期以来，关于这两大农业系统如何塑造当地人群的遗传结构、是否存在农业扩散伴随的人口迁徙等核心问题，学界仍存在激烈争论。特别是在青藏高原适应性基因EPAS1的起源传播路径，以及南岛语系人群的祖源追溯等重大科学问题上，现有考古学和遗传学证据间存在明显缺口。这项发表在《Cell Genomics》的研究，通过大规模古基因组分析，为解答这些关键问题带来了突破性进展。

研究团队运用高通量测序技术，对来自20个考古遗址的74例新石器时代中期（6231-4650 BP）人骨样本进行全基因组测序，覆盖黄河全流域及长江中下游地区。通过建立严格的古DNA污染控制标准（末端损伤率<3%，污染水平<3%），最终获得66例高质量基因组数据。采用主成分分析（PCA）、ADMIXTURE混合模型、qpWave/qpAdm群体遗传学分析等方法，结合放射性碳年代测定和考古文化背景，系统重构了东亚早期农业人群的遗传图谱。

研究结果揭示出三大重要发现：

1. 1.

   黄河农民的遗传亚结构

   通过PCA和f₄统计分析发现，黄河流域农业人群存在显著的遗传分层现象：上游甘肃地区人群与高原族群（如宗日Zongri5.1k）具有33.6%的遗传相似性，其中大地点（DaDiWan）个体携带迄今最古老（5800 BP）的EPAS1适应性单倍型；中游河南地区人群呈现遗传同质性（China_YR_MN）；下游群体则显示本地狩猎采集者（23.8%-46.8%）、南方族群（7.1%-57.3%）和古代东北亚人群（ANA，5.2%-16.5%）的混合特征。这种差异与考古学文化分区（仰韶文化vs.大汶口文化）和地理距离（r=-0.412，p<0.05）高度吻合。

1. 1.

   长江流域的遗传格局

   长江中下游核心人群（大溪Daxi_1、崧泽Songze、良渚Liangzhu）与东南沿海新石器人群遗传同质，但含有40%黄河成分。值得注意的是，南阳盆地朱岗遗址（Zhugang）个体显示14.7%长江相关祖源，表明南北交流始于仰韶中期（5819 BP），早于既往认识的龙山时期。部分大溪文化个体（Daxi_2）还携带约5%可能源自青藏高原的深层祖源成分。

2. 2.

   南岛语系起源新证

   现代台湾南岛语族（阿美Ami/泰雅Atayal）的遗传构成中，55.9%-64.9%可追溯至长江农民成分，显著高于东南沿海早期人群（Z=-5.30）。这一发现将原始南岛语系（proto-Austronesians）的起源地向北延伸至长江流域，修正了传统的"东南沿海起源说"。

讨论部分强调了三大理论突破：首先，证实粟作农业扩张与庙底沟文化扩散存在"人口-农业共扩散"模式，黄河农民向东北（至西辽河）、西南（至青藏高原）、南方（至长江）的多向迁徙，与考古发现的彩陶传播路线高度一致。其次，EPAS1单倍型在黄河上游的发现，为高原适应的"低地起源说"提供了5800年前的关键时间节点，暗示高原人群可能源自黄河上游农民与本地狩猎采集者的混合。最后，长江流域作为南岛语系祖源地的新认识，为东亚-太平洋人群迁徙史提供了全新解释框架。

该研究的局限性在于长江流域样本量仍显不足，且缺乏高原地区更早期的古基因组数据。未来研究需结合更多边缘地区样本和古蛋白质组学等技术，进一步厘清农业扩散与人群适应的动态过程。这些发现不仅重塑了对东亚新石器时代转型的理解，也为全球农业文明比较研究提供了重要范式。