各方言區漢族的父系祖先 Paternal Ancestors of Chinese of Different Dialects

上次我們講大約6千年前，有3個人是現在四成多華裔的祖先(之前Post)，主要是說漢族，但不一定是漢族。 這三個人是實際存在的，被稱爲“農民甲”、“農民乙”和“農民丙”, 或者稱爲“泰皇”、“地皇” 和“天皇”。 短時閒也不容易說明他們是什麼人，或居住什麼地方, 那麼誰是他們的後代呢?

上次也說了許多族羣定義是在語言, 例如漢語下有各種方言族羣。 如果不按行政單位劃分，而按語言區劃分(下面附錄圖片)，方言之閒的Y染色體, 是否會出現分佈上的不同? 根據復旦大學圖片資料(下面附錄圖表)，我計量了漢族按方言區的Y單倍羣分佈(有關Haplogroup看:之前Post), 列表如下(單位是%):


(資料僅供參考, 不宜過度解讀)

由上表顯示各方言區, 3支後代是有不同分佈的，除了中原官話區稍高, 但總計(主要為農民甲、乙、丙)約40％左右, 它們的意義仍在調查中。 同時閩語區的農民甲支系的數據偏高29.6％, 可能與下面相關: 復旦大學測到的福建和海南姓林的漢族, 有超過90%都是農民甲後代，而不姓林的漢族只有17%，而其他地方姓林的也不高, 這種姓氏和Y染色體在較大地區內, 對應得這麼好的並不多見。

上表也包括O3型(O3-M122, 上3支在內)，平均約占漢族55%, 還有O型(O-M175, O=O1+O2+O3), 平均約占80%。 南方漢人O型比較高, 是來自O1和O2。 比較特別的是, 晉語區有12.5％Q型（印第安人主要類型, 下面粉紅色線條）, 東北官話區有4.7%R型(印歐人主要類型, 下面粉綠色線條)。 約2萬年前，Q和R型人群在歐亞這一帶活躍，一個向東走，一個向西走。 之前我談到, 中國發現古DNA(2~3千年前)，有一些貴族為Q型, 孔子也有可能是Q型(之前Post)。

閱讀我過去的文章應該知道，單倍羣和人種不一定有因果關係，但可探索族群起源與移徙，了解人類歷史。 漢族是漢朝後的名稱，華夏人名稱源於周朝，可能指當時的貴族，不一定是現代漢族的直系祖先。 近來網上有一些遺傳人類學文章報導，內容錯誤極多，希望大家不要誤讀。 Haplogroup and race do not necessarily have a causal relationship, but you can explore the human origin, migration and history.

最近我兒子曾給我發email有關中國歷史的特別文章: Chinese Civilization Come From Ancient Egypt, 意思商人來自古埃及, 我對此不置可否， 但考慮商人是什麼人種? 比如甲骨文的鬼方, 很可能是印歐人, 當時鬼字的含義，也許不是Ghost。 又如好字，不是Good意思, 是"子方之女"的含義。 子方是什麼人種? 我也曾報導, 中國古代文法比較像英文，甲骨文叫王亥(如英文的King Arthur)而不叫亥王, 又如"我祭祀於安陽"(I worship at Anyang)而不是"我在安陽祭祀"。 有興趣請看: 開始商朝 Beginning of Shang.

在閩語區, 有稱Hohlo人的語言族羣, "Hohlo"一詞的來源是什麼呢? 有興趣請看: Hohlo的來源

Apendix 附錄

下面圖片是復旦大學現代人類學, 根據漢族各方言區的2015更新數據。 方言區的分法定義如下: 其中紅色邊界是漢語十大方言邊界，藍色爲官話內部的方言區邊界。


方言定得不一定很準，比如蘇南、廣東，或者專門去的湖南等地，方言記錄應該是精確的。 北方的一些地區，方言沒有專門記，只是大致按籍貫地所屬方言算。 圖中每一行的樣本最少50個，最多幾百個, 同宗只按一個樣本統計。


吳偉榮2016秋

6千年前有3人是四成多華裔的祖先 Three neolithic men are 40% Chinese ancestors

由於新一代基因測序(Sequencing)的成本顯著下降，可做深覆蓋(Coverage)的大量個體測序, 基因大數據將是未來醫療的發展方向。目前只要少於2百美元, 就可分析出個人的祖源、遺傳結構，並根據當前的數據計算出個人的健康風險、遺傳疾病、天賦特徵和藥物反應, 並構建個性化醫療(Personalized Medicine)，所以對華裔基因了解是很重要的。

大約6千年前左右, 有3個人是現在四成多華裔的祖先, 這裡主要是說漢族, 也包括一些少數民族和鄰近國家民族。我們檢測的是Y染色體父系祖先, 因爲Y染色體位點多，平均每100年就能有一個突變，而母系用線粒體平均要2000多年, 才能有一次突變。 當然不是說他們的族羣沒有其他男性，而是說這些男性都沒能直接傳下男性後代，只有這三個幸運兒的後代(包括女性), 終於活到了現代。

到底這三個祖先是什麼人? 首先這個擴張年代正好在新石器時代晚期, 這個時候穀類從採集、狩獵的輔助食物變成了主食，人類的食物開始依賴農業，同時聚落的分佈密度和人口大大增加, 社會從母系變成了父系社會。因此對於這三個祖先的解釋： 他們是最早的農民，因爲穀物和人口的生產力大幅發展，成了超級祖先，因此稱他們爲“農民甲”、“農民乙”和“農民丙”。

有人不相信這種解釋，認爲他們肯定是很偉大的部落首領，有很大的權力而能占有很多女人，建議用三皇來稱呼，按照計出現的時閒, 分別稱爲“泰皇”、“地皇” 和“天皇”。 還有人稱他們作“炎帝”、“黃帝”和“蚩尤”，事實上不恰當的, 他們只是神話人物，名字在戰國之後才出現。 例如說成吉思汗有很多後代, 是不靠譜的, 因爲他的遺骸古DNA從未找到。 上述三個人是客觀存在的，有科學依據的，短時閒也不容易說明他們是什麼樣的人物。 這也說明了, 漢族起源於幾千年前一個祖先是不可能的, 下面說明最大的簇, 也不過占漢族父系的16%。

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近來線粒體基因組的研究， 顯示東亞和歐洲的母系的人口擴張， 開始於新石器時代之前，這就與農業發展是驅動力說法矛盾。 有人認爲父系的擴張，不只與農業發展相關，也有可能與外來的小麥、綿羊、青銅武器和工具、馬的馴化及戰車的輸入相關。

依照現有的Y染色體進化樹(左圖)，非洲之外幾乎都是M168(一路發走出非洲)突變型的後代。 東亞常見的祖系, 都是在2萬年前以前分支出來的，而現已知的大部分支系, 是在舊石器時代晚期（1萬年前）產生的。 進化樹上7千年以前的分支都是二叉的，這表明在舊石器時代的人口增長緩慢, 淘汰了大部分曾經存在過的支系。

O3型約發生在2萬年前，即末次冰盛期之後的舊石器時代。 這段時閒全球氣候逐漸回暖，海平面從現在海面以下百米一直升到和目前海平面接近的高度，人類的可活動範圍大大擴展，技術上也有了一些創新，農業也出現了。

約在6千年前，O3出現了三個星簇(star cluster)的擴張，分別命名爲Oα, Oβ和Oγ單倍羣。 這三個人出現的年代很接近, 即突然從一個人演化出難以分出先後的5–7個支系，而且這些支系都是有後代一直延續到現在, 他們的後代約爲16%, 11%和14%, 總共41%。

其實許多族羣定義是在語言, 例如漢藏語系, 漢語下包含各種方言族羣。 有主張說某個方言的族羣是最純正的漢人，有說南方漢人主要是土著漢化的，有說北方人是胡種的。其實這些說法都是片面的，有很多是出於顯示本族羣的正統性, 而貶抑其他族羣而製造出來的。 本文從科學依據、數據中發現, 南北漢人的父系的結構還是接近的，如果把其他民族擺一起就能看出明顯的區別。

Appendix 附錄

(下面圖1-3)是三個包括Oα、Oβ和Oγ在內的單倍羣分佈圖（Haplogroup): O3a2c1a-M117、O3a2c1*-M134和O3a1c-002611, 這些圖均爲相互無關男性數據，以深淺標明各單倍羣所占比例。省份區域爲漢族，樣本數較少的省份作了合併, 圓圈爲注明的少數民族。 O3a2c1a-M117在藏緬族群中也有較多分佈, O3下的另一支系O3a2b-M7在苗瑤和孟高棉人群中高頻出現，但在漢族中卻不足5%。

還有非O3祖先(下面圖5和6): 一支是O1a的一個下游擴張, 在良渚文化的古DNA有很高比例，年代可能只有4000年不到。 另一支是C3的一個下游擴張(南支)，擴張時閒可能比O3的三大簇略早。 蒙古人是C3北支，漢人不常見。 這兩支的人口大概也各占了漢族的10%上下，但因爲沒有足夠的樣本或測序質量不好，尚未能表現出星簇擴張。 如果把這兩支也加上，這五個新石器祖先的後代, 就能占到漢族60%的比例了。

還有一單倍羣O2a(下面圖4)出現在華南、南亞和東南亞一帶，曹操證明是這型的, 因爲找到他叔祖的古DNA。另外一分支O2b出現在日本、朝鮮和中國東北, 漢族很少。 如果包括所有的O單倍群，中國人及朝鮮人超過75％, 日本人超過50％。 日本另有高頻35%的D2型, 在朝鮮半島只有低於1%的比例, 目前在大量的漢族數據中沒測到一例。




Most materials from polyhedron 復旦大學現代人類學實驗室
(請看之前單倍群報告, Click "Home" at bottom)

吳偉榮2016夏

基因和基因表現 Genetics & Epigenetics

現今在東方與西方社會裏, 都流行著的許多方面健康之道, 它與遺傳基因、生活方式和環境有很大的關係，我們希望能了解它的科學依據, 可以挑選更好的養生之道。還有，如今醫生都希望病人能夠理解更多的自己的病因，可以幫助醫生的診斷和治療。

核酸（Nucleic Acids），蛋白質(Proteins), 碳水化合物(Carbohydrates)和脂質(Lipids)，都是生物體的主要大分子, 核酸包括DNA和RNA。人體每個細胞核中共有23對染色體(Chromosomes)，每條染色體都有一條DNA分子。其中22對稱作常染色體(Autosomal)，另外女人有一對X染色體，男人則是一條X和一條Y。此外，細胞裏還有一種環狀DNA，簡寫mtDNA。

因爲只有男人有Y染色體，因此只能從他的父親傳遞下來。而mtDNA，不論男女都是繼承自母親。至於常染色體，在減數分裂的時候，是把兩條打亂後接成一條重組。因此每個人的一對染色體通常來自四個祖父母。一對X染色體在減數分裂時, 同樣也會重組。因此我們無法通過常染色體或X染色體來追蹤祖先。

DNA是由四種核苷酸(Nucleotides)連接成為雙鏈螺旋鏈, 核苷酸序列(Sequence)就是生物體的遺傳資訊, 而基因(Gene)則是一組連續的核苷酸序列。每條染色體上都帶有一定數量的基因。一個基因在細胞有絲分裂時有兩個對列的位點，稱為等位基因(Alleles)，分別來自父與母。依所攜帶性狀(Trait)的表現，又可分為顯性(Dominant)基因和隱性(Recessive)基因。


等位基因可在研究花色的實驗中理解，豌豆花的顏色只有兩種：紫色和白色，卻沒有任何一朵顯示出兩種顏色的中間色。每一顆豌豆都可以從父母分別繼承其中的一個等位基因, 常常有一個是顯性的，決定了生物體的表現型，而另一個就被稱為隱性的，不會被表現出來。左圖顯示了帶有兩種花色基因(顯性紫色B和隱性白色b)的豌豆雜交後的結果。

另一例子是在之前我的Post, 談到耳垢(體味)的等位基因, 在全世界各人羣的分佈比例非常不同。 因為發生基因突變，東亞人是沒味的，而新疆姑娘是半臭或半香的。如果有人想要找配偶，可以參考裡面的世界地圖。(看下面的Post)
細胞以基因的DNA序列為模板, 被轉錄為RNA副本, 以三個核苷酸為一組，用於產生特定的蛋白質的胺基酸(Amino acid)序列, 這種對應性被稱為遺傳密碼(Genetic code), 胺基酸序列決定了蛋白質的結構與它的功能。基因轉錄是可被調控的, 細胞中存在許多方式來控制基因表現(Gene expression)，以便產生符合細胞需求的蛋白質。


表徵遺傳學(Epigenetics)是與遺傳學(Genetics)相對應的概念, 是1980年代逐漸興起的一門學科，在不改變DNA序列的前提下, 通過某些機制引起可遺傳的基因表現的變化。機制包括DNA甲基化(Methylation)、染色質重構、RNA調控等, 是受到飲食、情緒、化學物質等影響。如何打開優良基因，關閉不良基因, 未來表觀遺傳學將作為一個治療疾病的重要研究領域。


2008年美國NIH投資1.9億美元用於Epigenetics研究, 去了解老化機制，人類發育和癌症起源，心臟病，精神疾病及其他的健康狀況的潛力。 Time雜誌於 2010 年 發表了一個特別報導 "為何你的基因不是命運的主宰(Why Your DNA Isn’t Your Destiny)" 雖然有點過時，但它很容易閱讀。(看網頁下面最後的Post)
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養生之道請看: 健康之道:活過100歲