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《无字史记》 朱步冲解读

《无字史记》| 朱步冲解读

你好,欢迎每天听本书,我是朱步冲,今天我要为你讲述的书,是世界遗产杂志主编、科普作家波音撰写的《无字史记》,副标题是“基因里隐藏的祖先秘史”。

我们都知道,中国是世界四大文明古国之一,拥有历史上最古老悠久的文明史。然而,历史越悠久,烦恼也就越多,这是因为距离我们越遥远的过去,有关它的资料就越少。对于我们中国人来说,我们辉煌灿烂历史的很大一部分,都发生在文字诞生之前,许多关于这个时期的记载,都是后人依靠间接资料与猜想拼凑出来的。

说到这,就不得不提到每个中国人都会好奇的问题:我们的祖先到底是谁?他们是怎么来到东亚这片辽阔富饶的土地上的?举例来说,即使是大名鼎鼎的史学名著,司马迁所著的《史记》,也只能勉强追溯到传说中的黄帝。当然,自从考古学与古人类学随着近代科学发展起来之后,科学家发掘出来的化石和遗迹,开始逐渐带领我们接近真正的答案,然而,这些证据依旧远远不够,难以替我们拼出一条明显的线索。

所以,作者波音给我们写了这本“无字史记”,告诉我们,人类与其他生物身上携带的基因,本身就蕴含着丰富的信息,可以解答这些单纯依靠历史文献与考古文物无法回答的世纪之问。而近代分子生物学技术的进步,让我们有了阅读这本“无字史记”的解码器。

在本书中,波音用通俗而生动的语言,一边为我们解释基因分析的发展历程与基本常识,一边为我们讲解,科学家是如何运用基因分析技术,解决了中国人的祖先到底是谁,从哪里来等一系列涉及中华文明起源的重大问题。最终,波音告诉我们,来自遥远非洲的古代人类,才是我们的祖先;那些滋养中华文明的物质要素,从农作物、家畜到金属冶炼等技术,到底来自何方。本书出版后,也得到了罗振宇老师的大力推荐。

罗振宇老师说,中国人一向看重祖先,但是我们对我们史前时代的祖先其实了解不多。如果在传统历史观基础上,扩大视野,从几十万年的尺度去看中华民族和中华文化,相信会对中国的历史、中国与世界的关系产生新的认识。而这本《无字史记》正好帮助我们做到了这一点。

好,话不多说,接下来我就分两部分为你介绍本书的主要内容。首先,我们来为你解答,为什么来自遥远非洲的古代人类,而非大名鼎鼎的周口店北京人,才是我们的祖先。其次,我们的祖先,在遥远的过去,是怎样跋涉万里,最终来到今天的中国定居的。

关于周口店北京猿人的故事,相信大家已经或多或少有所了解:在1929年的初冬,位于北京西南房山区周口店附近的龙骨山,由中国地质调查所、北京协和医学院联合组成的考古队,发掘出第一个古人类头盖骨的残余。在随后的几年中,裴文中、贾兰坡等考古学家,总共发掘出了6个古人类头盖骨,15件下颌骨,牙齿157颗,超过10万件的石器材料,和大量的用火遗物,从而证明,这里曾经是一处繁盛的古代人类聚居点,而时间断代,被初步定在距今五十万年左右。

在这里发现的直立人化石不仅震动了世界古人类学界,也使近代中国人对于自身起源的研究,进入了以当代考古学为基础的科学时代。如果把人类的进化史看作一棵枝叶繁茂的参天大树,那么第一个尝试确定周口店猿人在树上位置的科学家,是德裔解剖学家、古人类学家魏敦瑞。魏敦瑞对北京周口店猿人头骨进行特征提取,并和世界其他地区古人类头骨进行比对,然后得出了自己的结论:周口店北京猿人的头骨,拥有显著的蒙古人种特征,由于现代中国人在人种分类上,也属于蒙古人种,所以北京猿人是现代中国人的先辈。

在此后的几十年里,古人类考古学在全球范围内进入了一个繁荣期,在不同的地点,越来越多的古人类化石陆续出土,仿佛一块巨大的拼图有了越来越多的碎片。在此基础上,关于人类的起源和进化,有了一种主流理论:今天的人类,是由他们所在地区的古代人类分别进化而来的。在当时,这种理论还有貌似非常确凿的证据。

什么证据呢?首先,是东亚,尤其是中国境内发现的古人类化石,无论是周口店北京猿人,还是云南元谋人,在形态上具备相当的独特性。作者波音在书中举了一个例子,就是他们都拥有铲型门齿,而现代中国人,也有这个特征:此刻如果你伸出舌头,舔一舔自己两颗上门牙的口腔内侧面,会发现,两侧有略微凸出的棱角。如果照个照片,你就会发现,我们的上门牙,看起来非常像两侧卷起、中间平坦的铲子。根据统计,现代中国人里,80%到90%的人口,拥有这种铲型门齿,而在现代欧洲人和非洲人里,这个比例只有10%和15%。于是,相当一批古人类学家认定,铲型门齿就是一条清晰的证据线索,证明现代中国人,就是由东亚境内独立发源的古人类进化而来。

第二个证据,就是工具,尤其是各种各样的石器。大家知道,是否会使用工具,曾被看作是人类区别于动物的决定性优势之一,而石头则是人类最早使用的工具材料。根据考古发现,迄今为止最早的人类石质工具,出现在距今大约330万年前的非洲,考古学家们按照古人类石器制造技术进化的水平,把人类的石器工具分为四个阶段。第一阶段可以被看作是工具制造技术的积累期,绵延了160万年,基本只有最简单的棱柱状的石核和石片,用于砍砸,直到距今170万年前,手斧等更加复杂的石器出现,宣布人类石器工具进入了第二阶段。

不过,在中国境内,在旧石器时代的上千个遗址中,95%以上出土的石质工具,都可以归类到第一阶段,可以说是一以贯之。很多古人类学家,就以此为证据,说东亚的古人类,是独立进化,几乎没有和其他地区的同类发生交流联系的。所以,绝大多数中国人都形成了一种共识:今天周口店博物馆门前,那个略微驼背,颊骨宽大,前额突出,背着猎物走向山洞的北京猿人,是我们的共同祖先。

然而,正如互联网时代那句名言:“打败你的不是对手,而是跨界”, 一门新兴的学科,分子生物学,向传统古人类学发起了挑战。这个挑战者手里有一件高科技武器,叫基因检测。

1987年,美国一位分子生物学家丽贝卡·卡恩在大名鼎鼎的科技期刊《自然》上刊发了一篇论文,《线粒体DNA和人类进化》,她提出了一个石破天惊的观点:现代人类的起源地只有一个,那就是古老的非洲,起源时间大概是距今20万年前,今天全球各地的人类,可能都拥有一位共同的女性祖先,卡恩形象地把这位女性祖先称之为“线粒体夏娃”。

什么是线粒体呢?它是人类细胞中的一种细胞器,可以被看作是细胞中一种极端微小的器官,位于细胞核外的细胞液之中,我们每天通过吃饭摄取的各种营养物质,就是在这里被氧化,释放出能量,可以说,小小的线粒体,就是我们人体细胞中的迷你能量工厂。

更神奇的是,线粒体,还是一本精确记载人类进化与迁移动向的“无字天书”。这是因为,线粒体中也含有少量的遗传物质,线粒体DNA。比起细胞核里的染色体DNA双螺旋结构,线粒体DNA的结构简单,数量少,突变率高,且突变发生的时间相对固定,所以被分子生物学家当作一台测量人类遗传序列的有效“打卡器”:说白了就是,如果一个线粒体DNA突变次数越多,越证明它历史悠久,属于古老的人类祖先。

所以,卡恩和其他科学家,分析了一群现代人的线粒体DNA,包括121名非洲人、20名新几内亚人、15位欧洲人、8位非裔美国人和24位亚洲人。结果显示,非洲人线粒体DNA突变次数明显高于其他群组,所有非洲以外人群,他们线粒体DNA 中的突变,都能在非洲人群中找到,从而证明,非洲人群体是所有人类群体中最为古老的族群。

另外,由于线粒体DNA都是来自母亲一方的遗传,所以线粒体DNA可以帮助科学家,从母亲这一条血缘世系,来追踪人类的起源。科学家打了一个比方,每一次发生在DNA里的突变,都如同一块石头砸进平静的池塘,产生涟漪,只要我们足够细心,就可以通过追踪每一道涟漪来追溯石头入水的位置。

于是,借助强大的计算机数据分析,科学家们最终确定,全球60亿人口的线粒体基因,都来自一位“线粒体夏娃”,她生活在距今大约14万年前的东非。作者波音还特地澄清说,不要误会,这并不意味着当时地球上只有一位女性,当时确实还有很多女性古人类,但是很遗憾,她们的后代没有能延续到今天,所以无法检测到她们的线粒体DNA。

同样,世界上现存的30多亿男性的Y染色体,也可以用类似的方法回溯到一位身处东非的Y染色体亚当。这是一位生活在距今6万年左右的男性,今天他的后裔依旧活跃在这片炎热的大地上,被称为科伊桑人。根据另一位学者,史蒂夫·奥森在他写的《人类基因的历史地图》一书中统计,现代人全部的DNA,都应当来自20万至10万年前居住在非洲的一个古人类群体,人数大约是86000人。

作者波音告诉我们,周口店的古人类,属于直立人,他们在70多万年前,从非洲跋山涉水来到这里定居,一住就是几十万年,这一点已经成为古人类学各派的共识。

然而,新旧两派人类学家,也就是所谓的“化石派”和“基因派”,他们的分歧在于,到了距今30万至20万年,人类又迎来了一次更大的进化:脑容量急剧增加,语言交流更丰富,制作工具的能力更高明,由此变成了更聪明的“智人”。也就是“有智力的人”。你我这样的现代人都属于智人。今天的分子生物学研究成果告诉我们,包括北京猿人在内的中国境内直立人,于距今五万年左右的时段,就已被智人完全替代。但是,现今世界各地的智人,究竟是由非洲出来的直立人进化而来,还是分别从本地区原有的直立人进化而来,是分歧的焦点。说得通俗一点,就是我们到底是本地原住民直立人的后裔,还是外来户智人的后裔。

看到这里,那肯定有人要问了,刚才不是提出了很多化石和工具方面的证据了吗?比如东亚原始人独特的铲型门齿和石器工具形态,这应该能够当作中国境内的智人,是从本地直立人进化而来,一以贯之发展到今天的证据了吧?

那么分子生物学是如何解释的呢?首先,分子生物学能够精确测定,导致人类长出铲型门齿的基因突变,发生在大约3万年之前,地点是在今天中国的中部,然后随着人群的迁徙逐渐传播到东亚大陆各地。在此之前,所发现的那些古人类化石中的门齿,有一些已经被高科技手段鉴定为距今不到3万年,而另一些,则是被当时的古人类学家先入为主地认为是铲型,其实很多属于辨识错误。

当然,还有一种解释就是,遗传信息丢失。换句话说,非洲很可能同样存在过拥有类似外貌特征的直立人,然而他们并没有能幸运地被自然选择为走出非洲的一群,在残酷的淘汰中最终灭亡,其血脉和基因都没有能够遗留下来。

接下来,我们再来看看石器工具,由于工具没有DNA,所以无法用分子生物学来测量它们的传承关系。作者波音解释说,在古代非洲人迁徙到东亚的漫长旅途中,由于环境和材料的变化,工具的制造技术势必也出现了演化和改变,甚至会出现所谓的“本土化”现象。也就是说,抵达东亚的非洲智人,也可能制造出大量类似东亚直立人的工具,由于石器外观简陋粗糙,区别不大,很可能被后世的考古学者混为一谈;又或者说,更加先进的第二到第四阶段石器,虽然暂时还没有在我国境内被发掘出土,但不代表不存在。

看到这里,可能有人会追问,为什么周口店的北京猿人没有能留下后代延续到今天?作者波音解释说,原本人类学家的一种看法是,北京猿人没有熬过寒冷的第四纪冰川期,因缺乏食物而灭绝,不过近年来这种说法,逐渐受到挑战,因为北京猿人会用火,会狩猎,还会迁徙,完全可以和动画片《疯狂原始人》里的情节一样,移居到相对温暖的南方去。

所以,作者波音给我们指出了另一个解释,就是北京猿人可能遭遇到了“塔斯马尼亚岛悲剧”,简称塔岛悲剧。这个词是什么意思呢?它是指由于生存环境过分封闭,与外界缺乏交流而导致的技术退步。

那么,为什么一个人类社群会产生“塔斯马尼亚岛悲剧”呢?作者解释说,这是源于人口规模与技术水平的相互限制。从原理上讲,一个群体人口越多,掌握各种技术的人就越多,他们彼此之间交流,教学相长,技术的传承和创新就越容易,技术就越不易失传;反之,群体人口越少,技术就越容易失传。万年前被锁在孤岛上的塔岛原住民人口规模小,而且没有与外界的交流,他们无力维持原来的技术水平,只能眼睁睁地看着一项项技术消失。

从地理环境上看,东亚地理环境相对封闭,早期直立人进入之后,就很难与其他地区的同类进行技术和信息交流,工具技术和语言能力发展缓慢。而技术与智力发展得缓慢,反过来又限制了人口增长的速度,降低了种群内的基因多样性,从而导致东亚地区直立人人口密度低下,抗风险性异常脆弱。中国境内尚未发现距今10万到4万年前的古人类遗迹,也许就是一个旁证,说明在这个时期,原本中国境内的直立人,已经几乎灭绝,少数幸存者,根本无法抵挡来自非洲的智人的入侵。从此,东亚境内的人类进化史,主角已经变成了这批来自非洲的新征服者。

所以,我们不得不遗憾地得出这样一个结论:50万年前生活在周口店的北京猿人,不是我们的祖先。

好了,在上一部分中,我们简单介绍了,现代中国人的起源问题。很多人可能会询问,按照现代标准,身体条件和智力水平都很一般的早期智人,是如何跋涉千里,从遥远的非洲来到中国定居的呢?在今天我们讲述的第二部分中,就接着为你解答这个疑惑。

首先,在这里要给大家普及一个冷知识,分子生物学家和古人类学家跨界合作得出了个结论,人类走出非洲的壮举,不止发生过一次,而是三次。三次走出非洲的主角,分别是直立人、早期智人和晚期智人,而时间,分别是210万到180万年前、50万年前,以及10万到5万年前。

为什么人类要三番五次地走出非洲呢?科学家给了我们一个环境气候学上的解释,那就是“撒哈拉泵”效应,水泵的泵。意思是说,在当时,非洲撒哈拉地区气候变化剧烈,干旱与潮湿气候交替产生,导致这里的人类生存环境在严苛和宜居之间周期震荡,同时也使这里通向西亚地区的通道时而通畅,时而阻隔。所以,这种周期性的气候变化,如同一台水泵,定期把非洲地区的原始人类“挤”出非洲,去寻找全新的落脚之地。

在上一部分我们说过,东亚境内的直立人,包括北京猿人,到距今五万年左右的时候,就被智人所替代。那么在当时,这些智人到底是怎样的一群“新新人类”呢?分子生物学家和古人类学家告诉我们,最早一批走出非洲的智人,被称为海德堡人,他们活跃的年代大约是距今80万年到3万年。

复旦大学生命科学院院长金力在《东非大裂谷:人类的三出非洲》一书中提到,比起前辈直立人,海德堡人可以说拥有碾压性的优势:平均身高1米72,体重62.5公斤,脑容量更是高达1100到1400毫升,比直立人高了将近10厘米,脑容量大了10%至40%。

拥有了这些优势,海德堡人是有史以来第一种能够猎杀大型动物的远古人类,因为他们不仅体型健壮,还能制造木质长矛和石头手斧等武器。在距今50万年前左右的时候,他们成了第二次走出非洲的先行官,先是来到了西亚,然后径直北上,去了欧洲。

这个海德堡人,和今天的我们,有一点血缘关系。当前,科学家们得出的结论是,海德堡人走出非洲后,散布在广袤的欧亚大陆上,形成了两种不同的早期智人,分别是欧亚大陆西端的尼安德特人。而另外一支呢,叫作丹尼索瓦人,主要分布在欧亚大陆的东端。这一支,是我国藏族同胞的祖先,藏族同胞能够适应高原缺氧环境,血液携氧能力更强的生理特征,就来自丹尼索瓦人的基因。

所谓时光荏苒,日月如梭,一晃时间已经来到距今十万年前。这时,依旧生活在非洲的古人类,已经通过进化,变成了所谓晚期智人,也叫现代智人,就是现代人类的直系祖先。

晚期智人,比起早期智人和直立人,能力方面的更新迭代更是引人注目:他们的石器制造技术更为复杂,还能用兽骨、鹿角、象牙、蚌壳制造更精致的工具,食物来源也更加多样,包括狩猎捕获的大型动物和挖掘来的野生植物根茎,从而极大提高了自己的营养水平,促进了脑容量的发展。不仅如此,他们的用火技术也更加娴熟,能够制造火塘来长期保留火种,还在劳动之余,发展出了最原始的艺术,诸如此类。

此时,地球正处于历史上最后一次大冰期的中段,气候寒冷,撒哈拉以南的非洲地区虽然没有大幅度降温,但也出现了严重的干旱天气。和刚才我们提到的一样,干旱导致食物减少,撒哈拉泵效应再度发生,这时候,我们的祖先,晚期智人的心思又开始活络了:树挪死,人挪活,要不我们再次离开非洲,去别的地方碰碰运气吧!

现代智人走出非洲的第一站,是今天的东非沿海地区。这里植被繁茂,又毗邻海洋,气候湿润,食物丰富,本来应该是冰期中全球最为宜居的避难天堂。然而,好景不长,距今七万年左右,在今天苏门答腊境内的多巴火山,突然开始大喷发,这是近200万年中地球上最大规模的火山喷发,滚滚的火山烟尘遮天蔽日,导致欧亚大陆上的早期智人与残存直立人纷纷团灭,东非海岸这块避难天堂,也未能幸免。

聚集在此的晚期智人一看,没办法,只能强打精神,卷铺盖上路。不过他们惊喜地发现,大冰期和火山爆发带来了一个副作用:海平面下降了!而且一降就是100米,非洲大陆和亚洲大陆之间的许多海峡都变得狭窄了,有些直接变成了地峡通道。于是,一条从东非海岸,沿着欧亚大陆南端一直向东延伸的海岸高速公路,出现在了我们祖先的眼前。

人类第三次走出非洲的路线图,已经被科学家被勾勒得非常清晰:从非洲东北海岸出发,经过南亚次大陆的南端,以及东南亚地区,然后兵分两路:南下的那支居然跑到了今天的澳大利亚,北上的那一支,历尽千辛万苦,风尘仆仆,来到了东亚。

这条路线之所以能标记得如此明晰,除了要感谢沿途发现的古人类化石与石器,更要感谢线粒体DNA分析技术。根据测算,在大约6万年之前,非洲东部一名妇女体内的线粒体DNA发生了突变,所以分子生物学家可以通过追踪这个独特的基因突变,来复盘这群非洲现代智人的出走路线和定居分布。

在距今大约4.2万年的时候,就在距离北京周口店猿人遗址不到6公里的田园洞,全新一批来自非洲的智人,在这里安营扎寨。根据对化石进行的基因测序,田园洞人属于现代智人,基因里还有大约1.7% 的尼安德特人和丹尼索瓦人的基因,这是晚期智人与这两个早期智人群体曾长期混居,血缘融合的证据。

然而,这并不是我们祖先故事的最终结局,田园洞人并没有后代能够延续到今日,反而是另一批距今5万年左右走出非洲的现代智人,携带着科技含量更高的武器,原始弓箭和标枪,趁着温暖的天气,穿越了欧亚草原,最终在3万多年前,再次来到周口店龙骨山山顶,并定居下来,这就是大家耳熟能详的“山顶洞人”。他们和其他来自非洲的同胞一起,逐渐从华北地区向黄河流域挺进,繁衍生息,奏响了中华民族最初的文明乐章。

那么,有人肯定要问,既然说非洲人是我们的共同祖先,为什么我们中国人的皮肤不是非洲人那样的黑色呢?这是因为,人类肤色的差异,由两个因素决定,一是维生素D的合成,二是叶酸的破坏。人类的皮肤,会在阳光的催化作用下合成维生素D,阳光照射越强烈充足,维生素D的合成就越充分,但是过于强烈的阳光,会妨碍人体中叶酸的合成。所谓叶酸,又叫维生素B9,它对人体的作用也是不可或缺的,包括促进合成DNA,以及肾上腺素、胆碱、肌酸等人体正常运行所需的物质。所以,在漫长的进化过程中,生长在低纬度的人类就逐渐进化出深色皮肤,以此来保护体内的叶酸水平,而生活在高纬度的人们则慢慢进化出了比较浅的肤色,以便更好利用阳光补充体内的维生素D。所以,这就解释了,为什么在相对高纬度地区生活的中国人,和非洲人相比,皮肤颜色比较浅。

有趣的是,到了北极,情况又出现了特例,在阿拉斯加和加拿大北部生活的爱斯基摩人,皮肤反而黝黑,这是因为他们主要靠狩猎为生,海豹等极地动物的体内脂肪丰富,含有大量维生素D,所以他们并不需要从日晒中来补充这种物质,防晒反而成了一种进化中的刚需。

所以,我们可以得出这样的结论:从直立人、早期智人到晚期智人,我们的祖先由于不断进化,拥有了越来越强的生存技能,再加上气候变化的影响,让他们先后三次走出非洲,勇敢地去探寻这个广袤而神秘的世界,在地球各个角落开枝散叶,繁衍生息,而我们古老悠久的中华文明,也诞生于这三波伟大的人类探索之旅。

好了,波音这本《无字史记》中前半部分的重要内容,基本到这里就讲完了。正是一代代古生物学家和古人类学家的努力,再加上分子生物学带来的基因分析技术,让人类从哪里来,我们中国人又从哪里来等古老而复杂的问题,有了全新而证据充分的答案。相信随着技术的进步和更多考古化石的发现,人类的进化,这棵枝叶繁茂、结构复杂的大树,它的全貌会越来越精确,清晰。

在本书的后半部,作者波音依旧以基因溯源为主线,为我们介绍了那些支撑早期中国文明转入农业时代,逐渐繁荣的要素到底从何而来。这些要素包括水稻、小麦等农业作物,家猪、牛、羊等家畜,以及青铜器制造技术等等。简单来说,随着冰期结束,天气回暖,万物复苏,我们的先民们必须寻找更多的固定食物来源,才能养育不断膨胀的原始人类群落。在距今8000年前,位于太行山黄河流域的中华民族先祖,就开始了有意识地对禾本科植物“粟”进行人工培养与种植,把这种类似狗尾草一样的野草变成了黄色的小米。随着人类迁移活动的足迹,小米从我国境内来到了亚欧草原与朝鲜半岛。几乎在同一时期,我国浙江的良渚文化,诞生了最早的水稻,并逐渐被推广到东南亚。

当然,早期中华文化也从周边地区获益良多,比如我们食谱中重要的肉类来源家猪。根据基因测定,亚洲的家猪起源于亚洲野猪,从今天越南境内的湄公河流域,到我国长江流域,都出现过野猪驯化点。而驯化马、耕牛,青铜器铸造等技术,则由西向东,沿着欧亚大草原,传入了中国。

在本书最后,作者波音总结说,中华文明的起源与繁盛,并不是以一曲独奏、孤芳自赏的形态进行,而是在人种与物产,技术持续的交流融汇中生长。身份的发现与认同,是任何一个民族维持凝聚力和自信心的文化之锚,分子生物学带来的基因检测与溯源技术,像一套解码器,让我们今天能够读懂这本“无字史记”,深刻了解文字诞生之前,属于中华文明的艰辛与光辉,让我们了解,开放、交流与包容,才是文明进化与繁盛的不二法门。毕竟,只有深刻了解过去,我们才知道我们的未来路在何方。

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划重点

  1. 从直立人、早期智人到晚期智人,我们的祖先由于不断进化,拥有了越来越强的生存技能,再加上气候变化的影响,让他们先后三次走出非洲,勇敢地去探寻这个广袤而神秘的世界,在地球各个角落开枝散叶,繁衍生息,而我们古老悠久的中华文明,也诞生于这三波伟大的人类探索之旅。

  2. 中华文明的起源与繁盛,并不是以一曲独奏、孤芳自赏的形态进行,而是在人种与物产,技术持续的交流融汇中生长。