人脑仍在快速进化现代人的大脑没有定型

美国科学家8日说，基因分析表明，直到现在为止人类的大脑一直在快速进化过程中，而且这种进化与人类文明的兴起有密切联系。

　　早先的化石和基因证据表明，人类和黑猩猩在约600万年前由共同的祖先“分家”，此后人类祖先的大脑快速进化，并产生了较高级的认知功能，直至距今约20万年前现代智人出现为止。在人们的习惯观念中，现代人类大脑在生理上已经“定型”了。

　　由芝加哥大学科学家蓝田博士领导的一个研究小组，对人类体内管理脑容量大小的两个基因的演变进行分析。他们共搜集了世界各地59个民族、1000多人的基因样本，并发现这两个基因都正在进化中，现代人的大脑没有“定型”。

　　蓝田目前兼任中国中山大学干细胞研究中心主任，其相关论文发表在最新一期《科学》杂志上。

The foreground shows brain images of human, macaque monkey, rat, and mouse (from top to bottom), as well as the phylogenetic relationship among these four taxa. The background shows DNA sequences. Brain complexity has increased dramatically in primates relative to rodents, and the increase is particularly pronounced in the lineage leading to humans. At the molecular level, genes involved in nervous system function also show accelerated rates of evolution in primates, especially in the lineage leading to humans. Thus, the dramatic phenotypic evolution of the brain in the origin of Homo sapiens is correlated with salient molecular evolution.

　　蓝田解释说，这种进化并不是同时发生在整个种群中，而是一个漫长的选择过程。极少数个体率先发生基因变异，出现新的单模态，而基因的新单模态使这些个体获得生存和繁衍的优势，然后在整个种群中传播。

　　研究人员发现，这两种对大脑发育至关重要的基因在自然选择的压力下以超乎寻常的速度进化。70%的现代人小脑症基因的单模态，是距今3.7万年前首次出现的；而30%现代人异常纺锤型小脑畸形症相关基因的单模态，是在5800年前首次出现。两种形态的出现都大大晚于20万年前出现的现代人类。

　　研究人员说，这些新近出现的基因变异，在时间上与人类文明的兴起有密切联系。人类历史上首次出现复杂工具制造、艺术、音乐等是在5万年前，而人类最古老的文明——美索不达米亚文明在公元前7000年兴起。

　　他们猜测，文明的出现使人类面临的环境更加复杂，也加快了选择的过程，因此优势的基因单模态能很快传播。

　　蓝田说，人类大脑的容量和复杂度仍然在快速进化中，现代人类面临的环境变化更快，也需要更复杂的技能，而人脑将继续通过适应性选择来进化，跟上变化的环境。

　　生活在大城市里的人与世世代代生活在封闭区域的人相比，其聪明程度的差距可能正在拉大。科学家吃惊地发现：人类大脑中的一组“人性基因”仍在以超乎寻常的速度进化！由于这组基因的进化与人所处的社会的文明活动有关，大脑的加速进化还可能带来一些社会后果———可能会导致不同社会中的人种间的智力发展不平衡。这一研究结果刊登在今日美国出版的《科学》杂志上，由华裔科学家蓝田领导的研究小组的新发现有可能引发人类学家最激烈的争论。

　　同一课题的两篇论文同时发表在一期《科学》杂志上实属罕见。今日出版的《科学》杂志就同时刊发了美国芝加哥大学助教、中山大学“干细胞与组织工程研究中心”主任蓝田的两篇论文，这两篇论文分别介绍了人脑中两个正在高速进化的“人性基因”，以证明人类大脑仍在高速进化。论文指出，其中一个名为ASPM的基因在距今5800年前才出现；另一个名为Mi-crocephalin的基因是距今37000年前出现的。此前，人类学家认为20万年前现代人出现之后，人类进化就“定型”了，蓝田等人的研究可能引起人类学家对现代人进化速度的重新关注。科学家认为，这两个“新基因”可能决定人脑的容量，进而可能影响到人类的智力水平。

　　据蓝田的博士后项鹏介绍，从1998年开始，蓝田通过对全基因组范围内与神经系统有关的两百多个基因的系统性研究，并对人类、猴子、大鼠和小鼠进行比较，发现灵长类(人、猴)的神经系统基因的进化速度比啮齿类(老鼠等)高出30%；而在灵长类中，神经系统基因的进化速度尤其迅速。

　　科学家推测，这两个“新基因”的出现可能与农耕、语言、文字等人类文明活动的出现有关，这似乎表明了人类基因进化随着社会文明的不断发展而推进，两者之间存在一种因果关系。另一方面，由于人类文明发展速度不平衡，一些落后地区的人大脑中“人性基因”的进化速度可能较为缓慢。

本期Science上的两篇蓝田博士文章及两篇评论

Microcephalin, a Gene Regulating Brain Size, Continues to Evolve Adaptively in Humans
Patrick D. Evans, Sandra L. Gilbert, Nitzan Mekel-Bobrov, Eric J. Vallender, Jeffrey R. Anderson, Leila M. Vaez-Azizi, Sarah A. Tishkoff, Richard R. Hudson, and Bruce T. Lahn
Science 9 September 2005: 1717-1720
[Abstract] [Full Text] [PDF] [Supporting Online Material]

Ongoing Adaptive Evolution of ASPM, a Brain Size Determinant in Homo sapiens
Nitzan Mekel-Bobrov, Sandra L. Gilbert, Patrick D. Evans, Eric J. Vallender, Jeffrey R. Anderson, Richard R. Hudson, Sarah A. Tishkoff, and Bruce T. Lahn
Science 9 September 2005: 1720-1722
[Abstract] [Full Text] [PDF] [Supporting Online Material]

(责任编辑：泉水)

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