置之死地而后生

基因组就像一本历史书，记载着物种进化的历史。从理论上说，科学家们仅仅通过分析种群成员基因突变的发生频率和范围，就能构建出一个物种在进化过程中所经历的几乎所有的大事件。比如，曾经有遗传学家分析了现代人的基因突变模式，发现人类祖先在大约7万年前曾经历过一次瓶颈期，人口总数骤降到只有大约1万人。这件事和7.2万年前爆发的多巴火山（Toba Volcano）在时间上有重合，火山灰导致的气温骤降很可能就是罪魁祸首。

基因分析的精度和时间的长短有关，越是久远的年代，分析精度就越低。为了解决这个问题，中国科学院上海营养与健康研究所的李海鹏研究员和华东师范大学的潘逸萱研究员共同开发了一种名为“快速极小时间溯祖”（简称FitCoal）的工具，大大提高了早期进化史的分析精度。

简单来说，这个方法相当于把生物的进化史分割成一个个细小的片段，这就大大提高了遗传模型的计算精确度。研究人员先在果蝇身上尝试了这个方法，成功后再将其用到人类身上。据说此法可以把上百万年的人类进化史分割成数百万个片段，每个片段只有几个月长，遗传模型的计算精度可想而知。

方法确立之后，研究人员在全世界范围内挑选了50个不同的人类族群，从中找到3154个具有代表性的人类全基因组序列，用FitCoal工具对其进行分析，发现人类祖先在93万年前曾经历过一次更加严重的瓶颈期，可生育人口总数从9.8万骤降到只有1280人，相当于98.7%的人口在相对很短的时间内死亡。按照今天的标准，当时的人类祖先绝对属于濒危物种，人类的命运危在旦夕。

更严重的是，根据科学家们的计算，人类祖先在1000人左右的群体规模上维持了11.7万年之久。这期间哪怕稍有闪失，现代智人这个物种很可能就灭绝了。

研究人员将结果写成论文，发表在2023年8月31日出版的《科学》（Science）杂志上。作者认为，地球气候在大约100万年前时突然变得寒冷又干燥，这次瓶颈期的出现很可能与此有关。另外，在距今95万～65万年这段时期出土的非洲古人类化石相当稀少，这就从另一个侧面证实了瓶颈期的存在。

论文发表后立刻引来了广泛争议，德国马克斯普朗克人类遗传研究所的史蒂芬·施福尔斯（Stephan Schiffels）认为，以现有的技术手段很难把100万年前的人类群体数量估计得那么精确，“这就好像从到达湖边的涟漪推测湖中心落下的那块石头的体积那样难”。

还有几位反对者认为，虽然那段时期的非洲古人类化石确实相当稀少，但同一时期在非洲之外的地方却发现了不少古人类化石，说明那段时期的气候变化并没有想象的那么严重。

施福尔斯的质疑技术含量太高，外行人没有能力做出判断，但非洲之外发现化石并不能说明什么，因为那次气候变化很可能只对非洲造成了巨大的影响，其他地方的原始人则因为各种原因逃过一劫。但是，正是在那次瓶颈期结束之后，非洲大陆出现了海德堡人，他们正是现代智人、尼安德特人和丹尼索瓦人这3个近亲人类族群最后的共同祖先。

换句话说，人类祖先在100万年前经历的那次劫难很可能反而成为人类进化的动力，从中诞生了第一批智人。而7万年前的第二次瓶颈期则很有可能促使人类祖先下定决心走出非洲，等待他们的是整个世界。