现代人类的演化进程从未停止。一项发表在《美国人类遗传学杂志》上的开创性研究，通过创新性地分析大型人群生物样本库数据，揭示了现代人类基因组中持续进行的自然选择过程，并发现了大量与疾病相关的遗传变异。这项研究不仅为理解人类演化提供了新视角，也为精准医学的发展开辟了新途径。

传统上，科学家们通过化石、跨人群遗传变异和古DNA来重建人类演化史。而此次研究则进一步利用了大型人群生物样本库，深入探讨自然选择如何持续塑造着当代人群的基因组。研究团队分析了来自台湾生物样本库中超过72,000名24至70岁汉族台湾参与者的基因组数据，通过比较不同年龄组的等位基因频率，成功识别出正在发生的自然选择的基因组印记，并发现了许多可能被传统方法忽视的疾病相关遗传变异。

该研究的核心方法在于年龄分层等位基因频率分析。研究人员检查了72,635名汉族台湾个体（年龄介于24至70岁）的509,817个全基因组变异。他们并非针对特定疾病相关的基因，而是调查某些遗传变异是否在不同成人年龄组中持续增加或减少频率。这种方法无需多代家系谱系，即可在活体人群中检测到持续的自然选择。

分析结果令人瞩目：研究共识别出168个偏离中性期望的变异，其中159个表现出持续的纯化选择迹象。纯化选择是一种进化过程，它逐渐消除有害的遗传变异。值得注意的是，这些变异中约有90%是极其罕见的，这表明该方法能够检测到以往主要关注常见变异的基因组选择扫描可能遗漏的进化信号。

许多被识别出的罕见变异此前已被证实与遗传性疾病相关。其中，有71个变异在ClinVar数据库中被分类为致病性或可能致病性，它们与遗传性疾病、癌症、心血管疾病、肾脏疾病和神经系统疾病等多种严重健康问题密切相关。这些具有医学相关性的变异的识别，表明进化分析在优先筛选导致疾病的突变方面具有重要价值。

研究还揭示了BRCA1基因及其邻近DNA修复基因的复杂进化模式。BRCA1是一个著名的癌症易感基因，研究人员发现了一个罕见的BRCA1单倍型，携带16个改变蛋白质的变异，其中15个已被归类为致病性。这个单倍型似乎正受到纯化选择的影响，在人群中逐渐变得不那么普遍。然而，令人惊讶的是，BRCA1、BRCA2和MLH1基因附近的区域却显示出正向选择的证据。这表明在同一DNA修复基因内部，不同的变异可能在进化过程中经历了截然不同的自然选择形式。这些结果并非相互矛盾，而是突显了增加疾病风险的遗传变异与可能在过去环境中带来优势的变异之间复杂的相互作用。

日本综合研究大学院大学的Yoko Satta教授指出：“进化很少以简单直接的方式作用于基因。现在增加疾病风险的变异，可能在早期不同的环境背景下是有益的。理解这些进化权衡有助于我们更好地解释当前人群中与疾病相关的变异。”

此外，研究还发现了自然选择可能偏爱影响人类生物学多个方面的基因。ATG9A和FADS2这两个基因表现出显著的多效性，即单个基因影响多个看似不相关的性状。这些基因的变异与血细胞特征、肝肾功能、脂质代谢、糖尿病相关性状、心血管指标和骨密度等多种生理功能相关。这种广泛的生物学影响可能解释了为什么这些区域反复受到自然选择的影响；改变一个基因可以同时影响多个生理系统。这一发现表明，进化研究有助于识别处于人类生物学核心地位的基因，使其成为未来功能和临床研究的有希望的目标。

尽管候选变异分布在基因组中，并存在于具有不同生物学功能的基因中，但许多变异都汇聚于一个共同的生理模式：大约150个变异与红细胞性状持续相关，特别是平均红细胞体积增加和平均红细胞血红蛋白浓度降低。研究人员推测，这种模式可能源于对传染病（如疟疾）的历史适应，疟疾曾一度在台湾广泛流行。虽然需要进一步研究来确认确切机制，但这一发现强调了进化压力如何通过多个基因的遗传变异来塑造相似的生理性状，而不是孤立地影响单个变异。

这项研究的意义远不止于单个发现，更在于展示了一个可应用于其他大规模基因组数据集的新分析框架。目前，大多数现有的基因组参考数据集都偏向欧洲血统人群。将此框架应用于全球最大的汉族台湾人群队列之一，证明了特定人群的进化历史可以揭示可能被忽视的具有医学意义的变异。随着越来越多的国家建立国家生物样本库，这种方法可以在全球范围内推广，以更好地理解进化对不同人群健康、疾病和人类多样性的持续影响。

科学家们总结道：“人类的进化并没有在几千年前停止。活体人群仍然带有其遗传印记。将大型生物样本库与先进的基因组分析相结合，提供了一种强大的新方法，以探索进化如何继续塑造健康、疾病和人类多样性。”