金力院士：人类与疾病、进化与冲突 ,
Original X小博 哲学课堂 2021-12-11 22:29
演讲节选
祝贺复旦哲学大会再一次召开。我是接受复旦生科院的王老师邀请来哲学大会，同时也是作为对我的已故好友钟扬教授的一种敬意和纪念来此，因为钟教授生前也向大会推荐了我。
今天在座的有现在的哲学家和未来的哲学家，还有可能有过去的哲学家，我自己不是搞哲学的，平时主要做自然科学、生命科学的研究，因此我在准备这个讲稿的时候，就在考虑我来讲述哪些内容？最后我定位为在座的各位哲学家和思想爱好者提供一些素材。这些素材就是我们的实验室以及团队过去数十年来工作的一些积累，所以今天讲的内容几乎都是跟我们实验室的工作密切相关，大部分源自于我们过去三十几年的研究。
我今天讲的主题是人类与疾病，但是在讲人类与疾病的时候，需要引入一个新的不一样的维度，叫进化，下面是我今天将要讲的四个部分：
• 进化之旋律
• 迁徙之史诗
• 适应之魔力
• 人类之宿命
一、进化之旋律
进化是什么？它的重要性在哪？我们知道进化是一种观点，也是一门科学，也就是说世间万物是随着时间变化的，那么它究竟是如何演变的呢？
谈家桢先生是现代进化论的奠基者Dobzhansky的第一个Ph.D学生，而Dobzhansky是一个真正把达尔文提出的“进化”由学说变成科学的人，也就是把遗传学的概念引入到了进化领域，把进化变成一个可研究、可证实的一门学科。
而Dobzhansky对进化是这么定位的：Nothing in biology makes sense except in the light of evolution。这句话是什么意思呢？复旦大学李辉教授翻译过来为：隰土生蝇，白石化羊，进化不明，生学不昌。就是说我们看到周边的一些现象，譬如隰土生蝇，白石化羊这些，如果进化搞不清楚的话，我们对生物学的理解是没法深入的。
首先做一个简单的生物学基本知识的储备。我们的生命体都是由细胞构成的。细胞这个词对大众并不陌生，细胞里面有一个细胞核，细胞核里住着一种化学物质叫DNA，而DNA决定了这个细胞也决定了我们一个个体的特征。同时DNA作为遗传物质，是从父母传到子代，然后一代一代传下去的，但是在传的过程中它会发生突变。
突变又有两类，对一个个体而言，如果这个突变是发生在生殖细胞里边的，这个突变是可以传到下一代的。生殖细胞，无非就是精子和卵子，这一类突变，我们叫生殖细胞突变。还有一类突变，就是体细胞突变，就是生殖细胞之外的突变，它是传不到你的下一代的。
进化的意义在于特征的传递，所以只有生殖细胞里面发生的突变才跟进化有关。体细胞的突变，跟你的子代没有什么关系，那是你自己私有的。
正因为有这种突变，假设原来的人或者原来的个体或者原来的鸡都是一模一样的，它的基因都是一模一样的，正因为在生殖细胞里面发生了突变，并且可以传下去，而且有很多个支系在发生不同的突变，最终造成了我们这个群体的特征会发生变化，也就是说如果基因决定特征的话，每个人都是一样的，或者说每一个个体都是一样的，那随着突变的发生和积累，在群体当中个体就会长的不一样。
我们看一下我们自己比较熟悉的特征，你可以看一下自己，也可以看一下你周边的人耳垂的形状是多种多样的，这是基因决定的。还有一个特征比如发际线，有些人是平的，有些是尖的。比较有意思的是无论在东方文化也好，西方文化也好，我们都把这个尖中纹叫美人尖。还有大家可以伸出手指看，手指的中间一节，有些人上面是有毛的，有些人上面是没有毛，这也是基因决定的。还有一个很好玩的特征，就是大拇指是不是能够往后掰，有些能够掰过来，有些则不能，这也跟基因有关系。
其实各种各样的特征都有它的基因基础，但是光有基因是不够的，基因是内因，就是说你携带了这样一类基因的话，你最终可能长成什么样，基因只是给你的一个生长的限度和潜力。但是能不能把这个特征体现出来，还跟环境有关系。环境是外因。所以内因和外因的关系正好是在基因和环境的关系中能很好地体现出来，而最终的结果就是表型（即表现出来的特征）。
我们这里说的环境，跟大家认为的什么PM2.5这些日常生活所处的环境并不完全一样。我们说的环境是就对基因而言的，譬如你的生活方式、饮食方式，锻炼的多少等对你的基因来说，还是环境。那怎么样去测量基因和环境的关系呢？遗传学家提出了一个叫遗传度，也就是说对任何一个表型而言，基因对它的贡献究竟是多少呢？这个可以用遗传度来度量。
这里列出了一堆我们所熟悉的表型，比如身高、肥胖、钙吸收、脂代谢，包括有些疾病，像糖尿病、哮喘，都是跟基因有关系的。基因遗传在身高方面的贡献还是蛮大的。比如血压的话，基因的贡献能达到40%，也就是说基因作为内因是很强大的，而环境作为外因也非常重要的。所以如果一个人基因不是太好的话，注意你的生活方式，你同样可以活得很健康。
那接下来谈一下我们人生接触的第一个哲学问题：先有鸡还是先有蛋？我小时候就这个问题盯着老师问：你没告诉我这个蛋是什么蛋？你总不会问是先有鸡还是先有鸭蛋吧？如果是在这个层面上，我觉得应该先回答是先有鸡还是先有鸡蛋？所以这里面涉及到哲学和自然科学的差别。哲学家是在问先有鸡还是先有蛋？它实际上隐含着鸡蛋。但是对生物学家来说，我们直截了当的问，先有鸡还是先有鸡蛋？
我们前面提到每个人的基因是一半来自于父亲，一半来自于母亲，这就是通过精子和卵子带来的生殖细胞的突变。就是原来可以很忠实地接受你父亲和母亲的馈赠，即他们的基因，但是在卵子和精子产生过程当中是会发生突变的，这种突变是我们生命体的不完美造成的。而这种突变也是你父母给你的，但是你父母本身没有这个突变，是通过精子和卵子给你的，正因为这些突变存在，使得你和你的父母有差别。
也就是说基因传递过程当中，会有突变发生，而这个突变就是生殖细胞的突变，或者换句话说，上一代就是你的父母，他们的生殖细胞的特征，基因特征，决定了下一代的属性。那这样的话卵对人来说是卵，对鸡来说就是蛋，蛋的属性，也就是说鸡产生蛋的时候，或者这个蛋的上一代产生蛋的时候，如果发生突变，这个蛋就有可能跟它的上一代不一样，它获得了一个鸡的属性。所以从遗传学角度来说，答案实际上是很明确的，是先有鸡蛋，才有鸡。因为这个蛋的上一层已经赋予了它的鸡蛋的属性，它孵出来的一定是鸡。因为从蛋到鸡，他的生物属性是不会发生变化的。
那我们假设鸡的祖先是一只鸭子，然后鸭子产蛋过程当中发生了突变，他得到了鸡蛋，鸡蛋孵化出来的是一只鸡。因为这个突变是发生在生殖细胞，所以这个鸡蛋和后面那个鸡它全身所有的都是含有这个突变，包括它的生殖细胞，所以它在往下传的话呢还是鸡、鸡蛋。然后孵出的都是鸡，所以从此鸡这么一个物种就产生了。
突变实际上是在以一定的频率发生的，如果说某一只鸡在产蛋的过程当中又发生了突变，产生了一个不一样的蛋，但这个蛋我们不知道它是什么，当孵出来的时候它是一只肯德鸡。那这样的话也就是说这个世界上除了鸡之外，又出现了一个不一样的鸡，这个鸡和这个不一样的鸡，能和其它的鸡在一起，譬如说肯德鸡，或者荣华鸡，在市场上竞争。那大家究竟喜欢什么样的鸡呢？现在的结局实际上也看到了，肯德鸡到处都是，也就是说它在这个世界上受到了选择，不管是自然界的选择也好，还是我们客户的选择也好，最终全世界都变成了肯德鸡。那就意味着什么？意味着选择使得这个世界发生了改变。
所以对进化来说，它的逻辑非常简单，就是先有突变，使得这个个体或者这个群体的特征发生变化，然后通过自然选择或者环境适应，使得它后面的组成比例发生变化。所以进化的旋律实际上也很简单，就是突变-选择-突变-选择-突变-选择，突变不断地在发生，然后选择呢当突变产生以后也在发生。所以突变产生了多样性，使得我们这个世界更加丰富多彩。
但是一定是先有突变才有选择，因为突变才能产生差别，而选择才能在差别当中选择它要的东西。突变是一种化学现象，它是没有目的的，没有方向的，它始终按照一个频率在产生，不好的突变，它的个体活不了，很快就被筛选掉。好的突变会通过选择把它固定下来，所以选择是有方向的。所以我们看到进化的旋律是突变-选择，突变是没有方向的，不断的抛出新的材料，而选择是去选当时当地的环境的需求，在这里面反映出来。这里面包括环境、气候、食物、病原体等等。
假设这个世界上，原来的鸡里面有一半是荣华鸡，还有一半是肯德鸡，如果存在一个强选择，说肯德鸡远比荣华鸡好，所有的人都去吃肯德鸡得话，那个世界很快就铺天盖地只有肯德鸡了。如果没有选择的话，这个肯德鸡和荣华鸡的比例在市场上还是能够一直维持下去。但是这些突变是在我们的基因里面，如果研究人类进化，我们可以通过对现代的人，包括在座的各位，从你们的唾液里面，从你们的头发里面，从你们的指印上面去提取DNA，然后去分析人类进化历史过程当中究竟发生了哪些事情，而这些事情对人类的命运，对我们现在的现状产生过哪些影响。这就是遗传学家所做的事情，也是我们团队在过去30多年一直研究的方向。
二、迁徙之史诗
我们前面谈了进化，下面我们谈第二个话题：迁徙。后面会跟大家解释，我们为什么要去谈迁徙这个问题。
首先我们来认识一下我们的近亲，这个是猩猩、类人猿和人的关系。当然有人认为这个东西是臆想出来的，但是我想告诉各位，你只要测了这些物种的DNA，马上就知道他们的关系是什么？很清晰，你怎么画它的关系呢？你只要进化树。如果你的基因组测到了，再测一个猩猩的基因组，看相似度究竟是多少，根据相似度，你可以把每一个物种放在这个进化树上。
人类进化的历程大概分为四个阶段，有人说五个阶段，为了说起来容易一些，我把南方古猿和能人放在了一起。就是说大家可以看到最早的人和黑猩猩分开的时间是700万年，然后逐渐往前进化，接下去出现了直立人，直立人就是人真正能够站起来，然后早期智人，然后晚期智人，我们是晚期智人。我们的祖先是20万年以前在非洲出现的。而这些人从南方古猿到直立人到早期智人到晚期智人，他的进化在非洲尤其是东非大峡谷发生了这个事有很强的化石证据，大家可以看到一条完整的链条，所以在非洲是发生了整体的一个人类进化。
我们实验室通过二十几年的工作，根据现代人的基因组分析，包括后面将要跟大同市合作，做古DNA的基因，就是希望从古DNA的基因分析的角度获取更多的信息。但是东亚人群的迁徙，首先第一来自非洲，第二也是让很多人听了以后可能觉得很吃惊的的是，我们东亚人的祖先是先到了东南亚，然后朝北走的。当时在19年前我们提出这个观点的时候，得到了很多人的质疑，尤其是我们那位文科学者，他说我们的文献连篇累牍地告诉我们，中国一直是北方向南方迁徙的，你怎么搞成从南边往北边来的？我说我们好像不是在讨论一件事情，我是在说3-4万年以前在东亚大地发生了什么，你在跟我说2000-2500年之间，在东亚大地上发生的事，这个时空上有点差异，穿越了。
迁徙意味着什么？迁徙意味着环境的改变。实际上前面我们讲到基因，但是我们又是长腿的，要到处走走，走了以后的话，你是要为自己的行为负责的，就是出来混迟早是要还的。你到了外面到了一个新的环境，不同的气候温度，不同的食物，不同的病原体，究竟会发生些什么？所以走出非洲对人类来说是一件很重要的事情。
而我们能不能看到过去什么时间人群发生过很大的扩张，这件事情，遗传学也可以做。我们实验室的好几个博士生，分别对线粒体，Y染色体（线粒体是母系遗传的。Y染色体是父系遗传的，然后常染色体呢父母系都有），这样的话可以看到父系也好，母系也好，还有合在一起，他这个扩张是不是发生过，我们看到东亚人群经历了两次扩张，第一次扩张，我们曾经以为就是农业导致人群的扩张，所以最好是扩张一次，但是我们居然看到了两次扩张。
第一次发生在什么时候呢？发生在13000年以前。那是什么时候呢？是末次盛冰期，也就是说过去100万年里面，地球表面最冷的时候，它结束了，末次盛冰期结束了，结束了之后呢天气转暖，人群有一次扩张，后来一想也对。如果天气转暖了之后，植被就会大大增加，动物也会增加，食物一下子多了，很多人群扩展很自然。但是第二次扩张确是发生在农业产生之后，在6000年前左右，那一次扩张实际上更大。
所以我们一直在纠结，就是说我们一直认为农业产生是人群扩张的前置条件。现在好像这件事情并不一定对了，是人群扩张，因为有更丰富的食物，但是人群扩张了之后，实际上对食物的来源又造成了一种压力，所以人群的第一次人群扩张催生了农业的产生。因为不够吃的，所以你要想办法自己在找事儿，那只能自己种。但是农业产生之后，又进一步推动了人群的扩张。
我们通过研究Y染色体也发现了一个很有意思的东西，就是说现在所有的汉族里面（我这里的汉族是广义的汉族，即自称自己是汉族的），他的Y染色体可以分型，有几十种类型，但是其中三种类型占现在所有汉族的40%。然后通过DNA分析可以看到，这三种单倍型确实在以前扩张过，什么时候扩张呢？6000年，正好是暗合了农业文明产生。那个时代也就是说农业文明产生，使得汉族当中三个大的支系忽然就爆发出来。那有人说是不是跟黄帝、炎帝、蚩尤有关系？也有人说是不是跟尧舜禹有关系？我们不知道。
但是只有把他们的墓葬或者说黄帝、炎帝或尧舜禹（只不过是一个部落的名字），只要确定这些墓葬，如果是跟某一个部落有关系，然后拿到骨头在里面抽取DNA，跟现在的这三只最大的Y单倍型进行比较，我们大概就知道谁是谁。但是现在看起来三个Y单倍型占那么大的比例，现在占40%，如果说我们把南方的汉族去掉之后，我们看到的是占汉族的70%，也就是说汉族的传统主体究竟是什么？我们是很清楚的。也就是说汉族最早的最重要的那几个支系，确实或者跟现在我们历史的记载或者传说有关系。
说到现在，我们实际上讨论了人类进化的两个转折点：第一个是5万年前走出非洲，第二个6000年前农业产生。这两件事情对人类的命运是非常重要的。但是先给大家讲一下我们的观点，即对这两件事情的定性：走出非洲是去了不该去的地方，农业产生是做了不该做的事情。
这两件事情发生，使得人类永远脱离了我们生物的属性，变成了一个跟进化跟生物基本上不搭界的这么一个物种。变成了一个自然界中的一朵真正的奇葩。迁徙到了新的环境，然后接下去的该发生的事情就是如何活下来。
达尔文进化论里面大家可能都接触过，始终强调一个所谓适者生存，也就是说不同的个体之间竞争，那个厉害的活下来了。但是对物种来说，实际上哪个活下来压根不重要，今天某个个体死了，这个世界这个地球照转，谁活下来根本不重要，重要是我们这一群人（物种）当中有一个人（个体）能够活下来，这是最重要的。
三、适应之魔力
所以我们的进化论的观点是什么？实际上我们的老祖宗早就说过了，叫好死不如赖活。但是要活下去，那就是要适应！
走出非洲对人类影响最大的一件事情究竟是什么呢？我们认为是皮肤的肤色。尽管我们现在看到的肤色每个人都不一样，不同的人种不一样，有白人、黑人、黄种人，实际上黄种人的肤色从物理学角度来说，并不比白种人更深一点。
我当时在美国念书的时候，对肤色也很感兴趣，买了一个仪器测肤色的。当时我们系里主要是白人，只有少数几个黄种人，那么我们测肤色测什么地方？测上臂的内侧。因为这里是晒不着的，但是由于我们现在穿衣服的方式变化，侧这里基本上也不准了，所以我们后来就测臀部。后来发现裤子越来越短，臀部颜色也测不准了。因为晒了以后大家知道肤色会发生变化，但是肤色这件事为什么那么重要？是不是跟所谓美白有关系，是不是因为我们认为的一白遮百丑，甚至在非洲的一些国家，前两天看到新闻在说女性也在试着如何把自己的皮肤美白一些。
我们知道肤色分布有个特点，就是越靠近赤道肤色越深，当然这里说的是原住民，越远离赤道的，肤色越浅。
我们现在知道的决定不同人种之间肤色差异的基因，一共就三个（还有两个相对来说次要一点），最重要就这三个，也就是说人类的祖先走出非洲以后，先把自己的皮肤搞白了，怎么搞白？就是把这个基因搞定，叫MC1R，在这个基因上面积累了各种各样的突变。重要的就是让黑色素形成的能力大大下降。我们和欧洲人共同的祖先里面发现MC1R上面有大量的突变，接下去我们分道扬镳了，3-4万年以前，我们的祖先东亚人的祖先和欧洲人的祖先分道扬镳了，然后在路上自己又各搞了一个基因的突变。
对于白人，即欧洲人来说是SLC24A5，对东亚人来说是搞了一个OCA2，突变出现了，譬如说对OCA2它是决定东亚人肤色的主要基因，然后不同的表型的基因型的话，他的肤色是颜色是不一样的。
那你就会问你们做遗传学的怎么知道这个突变呢？怎么知道这个基因上面的突变是跟肤色有关系的。我们有办法，我们不能用人做实验，但是我们可以用老鼠，可以用鱼来做实验，也就是说我们把人的各种版本的基因塞到老鼠里面，看老鼠怎么办？像OCA2是东亚决定东亚人肤色的，我们把这个人的基因突变塞到老鼠里面，本来它是黑色的，褐色的，现在肤色变浅了，而且皮肤拿出来解剖以后，直接数它皮肤下面，就是皮层的黑色素的多少。所以我们有办法去知道。我们还可以塞到鱼里面，然后看鱼的肤色，鱼鳞的颜色的变化来判断。
另外我想给大家举一个例子，也是跟基因和环境适应有关系的，也就是我们东亚人的事。我们在07年的时候，发现在东亚人群当中有一个突变，这个突变或者说叫变异，在东亚人群当中大概占95%左右，而欧洲人和非洲人几乎是没有的，是我们特有的东西。我们分析知道它受到过很强的自然选择，所以遗传学分析是很神奇的东西，你不仅可以看到他有没有在人群中扩展，各个个体不同物种之间的关系，你还可以看到它有没有受到过选择，而且选择的方向究竟是什么？
比如正选择，就是一个突变出现以后，这个突变的携带者比周边的人要牛的多，他生存下去的可能性要比周边的人大得多，这就是所谓的正向选择，所以我们看到这个基因叫EDAR基因，上面有一个突变，受到正向选择，我们不知道它是干什么的。但是我们也可以算出来，它大概三-四万年以前在东亚东南亚这一带受过自然选择，然后我们花了大概6-7年的时间去搞清楚它是干什么的。
也是一个偶然的机会，我们开始发现这个基因跟头发的粗细有关系，后来发现跟单位面积上头发的密度有关系。后来又有一个更大的发现，也是纯粹巧合发现是跟人的汗腺的密度有关系，有了这个突变之后，我们的汗腺更加发达，密度更高，我们排汗的能力就更强。那你信不信我们把这个基因的两个不同版本搞到老鼠里面，看看老鼠的汗腺的密度是不是增加？实验结果确实是增加了。
当然我们也看到一个意想不到的结果，虽然一直没有在新闻媒体里面说这个结果，我们哈佛大学的合作者发现那个老鼠的胸腺变小了，他们认为这解释为什么东亚人的胸腺相对来说比较小的原因是因为有这个突变，然后我们又发现这个基因跟头发的卷曲有关系，跟下巴的突出有关系，就是跟鞋拔子脸有关系，然后跟耳垂的形状有关系。
最神奇的跟所谓铲形门齿有关系，啥叫铲形门齿呢？大家可以用你们的舌尖舔一下上面两个门齿，然后你会看到大部分人是有弯曲，像一把铲子，这个叫铲形门齿，欧洲人是没有的。非洲几乎没有，它也有铲型的，但是跟我们不一样。考古学家一直认为铲形门齿是东亚人的一个特征。
那好，一个突变，管了那么多东西。原来你可以想象说东亚人和欧洲人长得不一样，你是认为肯定是这里面很多基因都要重新筛一遍，所以才能不一样。那现在我给大家一个例子，就是一个基因上面的变异，一下子搞定二十几种不同的东亚人特征的表现。那我们就更有信心了，以后也许再继续做下去的话，就是说人的肤色搞定三个基因，人的特征，面部特征或者身体特征的话，可能不需要太多的基因，就可以把这个事情解释下来。
但问题是从生物学上去理解，这究竟是怎么回事？为什么这些东西就是一个突变可以搞定？后面的研究发现，这个基因是在胚胎发育早期，就在里面起作用了。大家知道胚胎发育的一个很重要的特点，它分为外配层、中胚层和内配层。不同的器官是来自于不同的胚层，它是有专门的沿袭关系的。而这个EDAR基因是发生在外胚层的胚胎发育早期，然后我们看到的这些表型，都是跟外胚层有关系，也就是说它在上游如果发生一些变化，在发育过程当中，它影响着下面一堆东西。
还有一个问题需要解释的是什么？也是从生物学上需要解释的，就是进化上面。你这个突变影响那么多表型，那自然选择究竟选择什么东西？你牙齿里面弯不弯，我想不会影响你的生存，你的下巴形状和耳垂形状发型大概不会影响你的生存，所以我们后来纠结了半天，还是（不过现在还没有证据）认为汗腺的密度这件事情很重要。
为什么大家记得吗？刚前面跟大家提过，我们的祖先是先进入东南亚，然后再上来。东南亚是个什么地方？热以后怎么办呢？出汗。但是它还有个特点就是潮，就是你想出汗你出不出来，怎么办？把身上的窟窿眼搞多一点，这样出汗的就多了。所以所有的动物里面，最能够出汗的就是人。所有的人里面最能够出汗的就是我们，因为我们的汗腺密度比欧洲人还要多15%。所以后来我们的学生就有个感慨，他说老师我终于搞清楚，我们为什么叫汉族（汗族）？
那我们再看到了东亚，我们总是说北人北南人南，北方人和南方人不一样，那这个最早在基因上面发现南方人和北方人不一样的是复旦大学一个校友，叫赵同茂教授，他在1986年发现的，并且提出来。当时我们看了以后就觉得很吃惊，我那时候还在复旦读研究生，就觉得这个很吃惊，北方和南方人不就是生活习惯不一样嘛，不就是北方的人吃面，南方的人吃米。后来我觉得这东西很好玩，所以后面二、三十年的时间扔进去看了以后，发现不管你看啥，南方和北方的基因就是一样，差别大不大？不大。
那现在我们的解释实际上是从前面大量的研究的话，基本上倾向于北方人的特征，就是仰韶文化的特征，也就是仰韶文化人群扩展特征。南方人的生物学的特征，遗传特征是河姆渡文化扩展特征，相对来说比较容易解释。但是我们感兴趣的就是南方人和北方的差别究竟存不存在？它的差别究竟在什么地方？
所以我们团队去干了一件很好玩的事情，找了2000个汉族人，取得他们的DNA，然后做了全基因组的分析，当然我们最感兴趣的还是南方人和北方人差别究竟在什么地方，然后我们做了一个全基因组的比较，发现北方人和南方人的差别，根据它的差别大小列了一个清单，取了前一百个基因，然后发现这些基因基本上都是跟心肝肾的功能有关系。这个问题怎么去解释呢？
那从进化角度来说的话，我们知道北方和南方最大的差别在什么地方？冬天的气温，我们知道冬天的气温北方特别冷，气温的冷热实际上最重要的影响的因素就是心血管系统，还有影响我们吃的东西，动物植物种类不一样，而处理这些动物植物的器官，一个是肝，一个是肾。所以这些我们实验室作为一个主题长期在研究，就是说南方人和北方的基因的差异，以及他们和疾病谱的关系。
那么我们回到2500年以前，北方人往南方走，北方的汉族往南方走。那我们感兴趣的问题就是现在的南方的汉族，它究竟是从北方来的还是从南方来的？因为始终大家知道有这么一个讨论：方言究竟是如何起源的？那大家比较接受的一个观点是说现在的方言(主要在南方)是北方的人群，到了南方，把当时的汉语的特异发音的特征用词的方法保存了下来，然后北方一直在变化，最终使得方言形成了，但方言的变化显然跟不上北方汉语的变化，或者普通话的变化。
但是我们学校（复旦）的潘悟云教授，也是我最尊重的语言学家，他认为这件事情还不一定对。他说他长期研究吴语，然后发现吴语，里面尽管上层的语言是汉语的东西，但底层的东西基本上是侗傣语系的。什么叫侗傣语系？侗族傣族壮族，还有布依族、水族等等，这些都是侗傣语系的。
他给我举了个例子，他说上海话的第二人称“侬”，这个词汉语里面没有的。这个词是一个典型的侗傣语系的。还有一个就是黄浦江那个“江”（gang），gang这个东西北方没有的。汉语的文献里面，前面是水、川、河，然后江这个东西是后面才引入的，而且还特指大的水体。所以北方的话基本上没几条江。而在南方的话，一条小水沟也会叫江。他说这样的例子在吴语里面大量的存在，在其他方言里面大量的存在。
所以他说方言与其说是原来北方的汉语，在到了南方固定下来，还有一种可能就是南方人在北方人来了以后，南方人学汉语没学会，或者没学好，把自己的口音带了进去。我对这一点还是蛮相信的，因为虽然大部分方言我听不懂，但是在美国待了那么多年，国内的同学同事过来跟我讲英语，我大概从他的口音，也能猜出他是中国什么地方来的。所以语音这件事情实际上是很重要的。
讲起混合我们又回到5万年以前，我们的祖先出了非洲，他遭遇了古人跟尼人，以及尼人的好朋友丹人（丹尼索瓦人）发生了混合。而且很有意思，我们说我们的基因组里面有尼人的东西，哪些东西是尼人的，是哪些东西从尼人那获得，而且留下来的？
我们发现从尼人那获得而且留下来的那些基因片段，基本上都是跟环境适应有关系的，其中有一个很重要的东西出来了，叫MC1R。人类的祖先走出非洲MC1R先要发生突变，把我们的肤色搞白。
我前面一开始的时候跟大家介绍背景的时候说进化是什么呢？突变-适应-选择-突变-适应-选择。在这里面我们的祖先还干了另外一件事情，突变不够用，因为当一个物种要在一个新的环境下面能够生存下来，还要有很高的遗传多样性，因为这些突变是没有方向的，是各种各样的，你不知道是好是坏，到了一个地方选择之后才能把好的拎出来把它留下来。
而我们的祖先出非洲的时候估计没有准备好，但是他们遇到贵人，就是遇到那些比较难看的贵人：尼人，跟他们发生了基因交流之后，使我们的祖先能够迅速获得适应非洲以外区域环境的能力。为什么呢？尼安德特人、丹人他们的祖先已经在欧亚大陆上生活了50万年，已经适应下来了。我们的祖先刚刚出去，所以这种基因交流很重要。
同样一个例子，我们说藏族跟汉族不一样，藏族的话在高高的山坡上活得很好，还能生孩子，我们汉族上去的话就不行。如果那些活下来的话，生孩子基本上都有问题。但是回过头来，汉族和藏族是世界上两个最近的民族，多近呢？6000年以前分开的。也就是说我们做全基因组比较发现所有的基因几乎都是一样的，就差两个基因不一样。这个HIF2A和HIFPH2两个基因不一样，那两个基因是干啥的？
我们现在知道这两个基因是跟藏族适应高原环境有关系的。那两个差异是怎么来的？现在我们也搞清楚了，一个是藏族祖先自己突变出来的，然后被选择，还有一个是跟丹人，实际上跟尼人是一种种类混合出来的。所以藏族跟汉族分开，能上高原干了两件事情：自己搞了一个突变，还有一个从其他人身上借了一个突变，然后使得它可以在高原生活。所以根据这些发现呢我们提出“交流获得适应假说”（Borrowed Fitness Hypothesis），就是进化的一些变异，不仅可以自己搞出来，还可以问别人借的。
四、人类之宿命
我们进入最后一部分，就是谈谈人类的宿命。谈人类宿命的话，我不得不提一个人叫JV Neel。复旦大学遗传学科，大家知道是世界上顶级的，最泰斗的是谈家桢先生，接下来有盛祖嘉和刘祖洞先生，而刘祖洞先生正好是我的导师。刘祖洞先生的Ph.D导师是JV Neel。JVNeel是最伟大的人类遗传学家之一，创始人之一，他在1962年提出了一个假说叫“节俭基因假说”。他说人类原来的生存环境是食物高度匮乏，需要高强度猎食。
我不知道大家把这两件事情连在一起的话，能够想到什么？我想到的四个字叫“暴饮暴食”。也就是说我们的祖先把一个猎物打下来以后，不仅要吃饱，而且要把它转化成营养储存下来，因为他也许后面三四天都吃不上东西了。也就是说我们的基因是能够高度适应环境的，能够高效利用营养，并且存储营养，这个能力实际上是非常强的。
我们对化学能的利用，能强到什么程度？大家想我们早晨吃一碗粥就那么一点东西，几颗谷粒我可以支撑整整一上午。你想想如果要让一辆车动起来的话，你要加多少油进去，它才能真正动起来？也就是说人类作为一个生物对能量的利用，对食物的能量的利用，实际上能力非常强的。也就是说我们的基因是很强的基因，它是适合食物高度匮乏，高强度猎食这样一种生活方式的。
但很不幸地是我们的生活方式发生了改变，我们有足够多的食物，而我们的工作强度，生活强度不再那么强，我这里并不是指脑，而主要指用体力。这种变化造成了什么呢？造成了你大量的食物营养摄取之后，你是没办法消耗掉的。所以JV Neel认为人类本身携带的是高度节俭的基因，但是生活环境发生变化以后，我们各种各样的疾病都来了，所以他认为节俭基因在高度变化的环境当中，是造成疾病的各种原因。
因为我们这样的基因是帮助我们的祖先作为一个物种活下来。所谓曾经的适应，但是这些突变永远埋在我们的基因组里面，变成一个永远的困扰。只要我们的生活方式不回到我们的祖先那样的话，就意味着我们很容易生病，自然会生病，也就是说我们必须为我们这个物种还在生存着，这样一件事情去买单。
举一个例子，全世界最肥的国家这里列出十个，大概有七个八个是太平洋岛国的。这个例子当初是JV Neel提出来的，他说当一群人驾着小船，带着有限的食物和水，驶向无边的大海，你不知道下一站在什么地方，在这过程当中一定会有大量的死亡，谁活下来？对营养储存和利用的能力强的那些人，这样的基因可以做这件事情。到了岛上有足够的食物，碳水化合物，那你就胖。所以说汤加的国王你没有400镑，就别去想做国王。所以现在太平洋岛国的人普遍的肥胖。
那高血压发病率最高是在是哪个人群？美国黑人！我一直觉得很纳闷，为什么美国黑人高血压发病率那么高？想想他们的祖先黑人的话，在非洲吃的那么少，也都很瘦，为什么美国黑人到了美国就胖，很简单的理由说他们吃的好了。那是不是这样呢？
所以我当时在美国的时候，就是研究美国黑人的高血压究竟是怎么回事？我们发现它的钠离子通道的基因上面有突变，而且各种不同的突变，分析下来以后，这些突变比没有突变的那些个体的保水能力强，那保水能力强，跟高血压有什么关系呢？
实际上你可以把人的心血管系统看作一个自行车的内胎。这个内胎像心血管系统，什么叫血压高？你摁一轮胎是不是很硬？什么情况血管会硬？第一个原因是：气太足了，第二个原因是：轮胎老化了。轮胎老化是血管的问题，气太足就是保水能力的问题，血量的问题。所以不管是什么原因，你有高血压的话，医生给你吃的第一副药的话，基本上就是利尿剂，让水排掉，血压马上下来。那问题是这些突变从哪来的？
我首先想到的是他们从非洲过来的，那我到西非去看看有没有这些突变，我到西非采了很多样，回来一看发现压根就没他们这类突变。只有美国黑人特有的，白人也没有，这些突变好像天上掉下来的。后来呢，我看了很多资料，我就觉得事情应该有个明确的答案了。
就是西非黑奴贩运的过程，实际上是一种非常残酷，没有人道的过程。也就是说这些非洲黑人是绑在货架上运过来的。很少的食物，很少的水，死亡率多少呢？百分之六七十！谁活下来？如果你有突变，保水能力强，喝水比别人喝得少，你活下来，而其他人都死掉了。那这些人就变成了美国黑人的祖先。到了美洲有足够的水，那血压自然就升高了。
所以我们对美国黑人做了一个非常细致的研究，就是看它的海上苦难和到了美国之后的一个历程的话，发现了他们好多基因都遇到过自然选择，而这些跟他们艰苦的历程是有关系的，所以这些又跟他现在的疾病，如高血压、前列腺癌、糖尿病，这些都有关系。当然它也得到了很多好东西，譬如说跟欧洲人的混合的话，它获得了抗流感的基因。这件事情很重要。有个朋友写了本《枪炮病菌钢铁》的书，就是说白人殖民主义者征服美洲最强的武器不是他的枪炮，而他身上带的病菌使得美洲土著大量死亡。
接下去一个比较轻松的话题就是肥胖。我们实验室也一直想搞清楚肥胖的原因，所以我们做了一件很有意思的事情，就是研究线粒体。线粒体是什么？就是你有个细胞，每个细胞里面呢都有若干个线粒体，这个线粒体起什么作用？你吃了饭，淀粉降解成糖原，糖原直接在细胞里面通过在线粒体附近把它转化为能量，所以线粒体实际上在细胞里面是一个能量的加工厂，或者说你可以把它看作是什么？一辆车里面的引擎，就是线粒体。线粒体它带有自己的基因，譬如某位著名主持人，她那么瘦，而我是相反的一类，我是想减肥但很难。那我在想我的基因跟她的基因有什么差别呢？
于是我们做了汉族，还有维吾尔族的线粒体基因组分析，来看看之间有没有差别，然后有一个很有意思的发现，就是那些怎么吃都不胖的人，他的线粒体基因组里面的有害突变，比怎么不吃都胖的人（比如像我这样），它的有害突变的量增加三倍。我看了以后就很高兴，为什么？原来人胖是因为我的基因好，主持人瘦反而是因为她的基因不好。
那怎么去理解这件事情呢？大家记得线粒体是一个引擎，假设这里有两辆车，一部是好车，是像我的线粒体一样，它是一个低油耗的车。人瘦是那辆车的引擎不好，是一个高油耗的车，然后我们同时一起吃饭，就如同加满一缸油。我到达目的地只用掉半缸油，还有半缸油，怎么办呢？只能干一件事情：就是放在自己的裤腰带上了。那主持人的车开向目的地还没到油就用光了。那她永远不会胖，不胖反而因为她的引擎不好。
我们分析了两万七千多个人的线粒体的基因组，首先是发现人群在过去几千年里面增长得非常快，我不用遗传学研究，大家都知道地球表面的人群的增长。但是我们有个很重要的发现，就是在人群当中有害突变，就是那些坏的突变的积累，非常迅速，比过去要快得多，也就是我们的人群当中，包括你我，我们的基因组里面存在大量的坏的突变，那这些突变从哪来的？它对我们人群的健康，跟我们的疾病究竟有什么样的关系？那我们又回到了“节俭基因假说”，它是原始的环境，食物匮乏，然后通过自然选择，使我们的基因很强，这是我们的祖先。
然后文明出现了，我们有了稳定的食物来源，而且这种文明让自然界没办法对我们进行选择了，使得我们积累了大量的突变。所以对人类疾病我们提出两个模型：一类是说有那些常见变异，就是那些老的突变造成的跟我们疾病有关系，还有是一些罕见的突变，也就是新发生的突变，跟我们的人群有关系，就是“选择放松假说”。
那新发生的突变我们提到在人群当中越来越多，它们在干啥？我们的团队在过去几年里面有一系列重大的发现，譬如说这些新的突变跟神经管畸形有关系，而且我们做的成型管畸形是那一类，你怎么样补服叶酸没有用的那些。所以这个叶酸之外还有其他原因。第二类如脊柱侧凸，就是后面脊柱不直的。
这使我想起一件事情，曾经南京有一位同志给我写了一封信，说他们家天赋异禀，让我去看看，体现在什么地方呢？双手过膝。那我想到刘备两耳垂肩双手过膝，然后我们去看了以后，带他到医院里去检查了一遍，发现他是脊柱侧凸，因为脊柱侧凸了以后，上身变短了，那两只手就下去了，于是我们把致病的基因找到了。
还有卵裂阻滞，我们知道16~17%的家庭是没办法生孩子的。那怎么办？可以人工授精、人工辅助受精，那辅助受精的话，有一些卵裂，本身它卵组织不能产生足够好的卵子，这样得话人工授精都帮不了。而这些呢都是跟新发的突变、罕见的突变，新产生的突变有关系。我这里面只不过是给大家介绍了几个例子，这仅仅是冰山一角。
总结一下，人类进化有两个转折点：
1、“走出非洲”去了不该去的地方，我们的肤色变化很重要，但肤色的变化对维生素D也好，对叶酸也好，都是广泛影响各种各样的疾病和人类的健康，我们的平衡点究竟在哪？也就是说那么短暂的进化时间，接下去有那么多的人类生活方式发生变化，所以人走出非洲某种角度上也可以是自己给自己没事找事。
2、“农业产生”则也是可以说我们做了不该做的事情，因为我们的基因是不适应农业产生以后那些生活方式的。但是既然走到这一步，我们现在吃的太多，动的太少，曾经的适应成为永远的困扰。
那最核心最关键的就是人类文明，让我们拒绝自然选择。体现在什么地方？农业技术确保稳定的食物来源。我们有了足够的时间催生人类文明，而人类文明产生以后，减弱了自然选择对人类的压力，我们想干啥都可以用科学技术用工具去解决。但是里面最大的贡献者就是医疗技术，它提高了人类个体的生存能力和生殖能力。
但换句话来说，从纯自然与生物的角度来看，也可以说让不该活的人活下去，让不能生的人生出来。因为这样就大大增加了人类的遗传负担。那些生病的，或者说带有很重要的遗传缺陷的人，医学让其活下来，但是却给我们整个人群把这些突变也带下来了，而这些突变呢在不断的产生，也就是我们的病会越来越多。怎么样对付它呢？我们的医学也会越来越强，也就是说我们走上了一个无尽之路，走上了一个军备竞赛。所以人类确实需要好自为之。
我们今天讲了一个概念，就是基因、环境和进化的关系，这里面很关键的就是人的特征或者叫表型，它是基因和环境共同决定的，基因是内因，环境是外因。而环境的话包括外在的环境，我们的生活方式，还有其他一些内在的环境。进化是基因变化加上环境适应，也就是说基因和环境的交互作用影响了表型，但是在进化过程当中，环境也不断地对新产生的基因变异进行选择，所以基因和环境是不可分割的两面。
最后，既然面对哲学家，我们总要讲一些跟哲学相关的东西。所以我就做了这么一个思考。就是我今天跟大家讲的东西都是所谓生物进化的价值观，就是对于科学研究来说，从生物学的逻辑来说，有一系列价值观。但是我们人类除了我们本身是一个生物，是一种动物之外，我们也有人类本身的价值观。而生物进化的价值观和人类文明的价值观并不完全一致。
比如说从进化角度来说的话，你要不断的去淘汰有害的突变，但是对我们人类来说说不行。每个人生来都是平等的，每个人都有自己的生存权，所以不管你基因好不好，我们都要尽全力让你活下来。从进化来说人应该少吃多动，这是一个对的逻辑，但是对人类文明来说的话，我们需要舒适便捷和高科技的生活环境。从生物进化来说，是希望你环境不要发生变化，因为我的基因是去适应你的环境的。但是人类来说，我要发展经济环境改变世界。
所以，在这里我们不能评价说，究竟生物进化的价值观对，还是人类文明的价值观对。因为它们各有各的依据，各有各的理论，我们生活在一个多元的社会。所以并不是说我们作为一位科学家，我一定需要说科学是对的。因为科学说到底还是为人类服务的，但是也不能去说目前人类文明的价值观永远是对的。因为它如果是不符合科学规律的话，那我们也需要做一定的调整。所以科学永远是一把双刃剑，它会帮助文明的发展，也会跟文明造成很大的冲突。那对在座的哲学家来说，就是应该考虑怎么样去解决这样的冲突，去解决这样的矛盾，使得我们一方面能够更好地了解自然界发生发展的规律，但是同时使人类的文明进步有所保障更好的发展。
演讲结语
• 人类的进化历史塑造了人类的基因组
• 人类的迁徙改变了自己的命运
• 环境和生活方式的变化是人类疾病的可能原因
• 人类文明减弱了对人类基因组的自然选择，从而积累大量有害突变。
感谢复旦哲学课堂第七期班（2018级）班长、复旦大学生命科学院博士王莉老师对本文的校对贡献！
