【人类基因组计划第一份草图发布20周年!中国科学家系统梳理古DNA中人类演化史】今年是人类全基因组草图发表20周年。1990年,人类基因组计划启动,2001年,长达30亿碱基对的人类基因组草图绘制完成。这不仅是人类历史上的一项壮举,也是分子生物学领域的一个巨大里程碑。

近日,《科学》杂志邀请国际上与其相关领域前沿团队撰写在人类基因组计划出现后的重要进展,其中,中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹受邀领衔关于古DNA领域的发展以及前沿研究综述。综述系统梳理了过去十余年来古人类基因组学研究的发展,于9月24日在《科学》特刊-人类基因组计划第一份草图发布20周年上发表。

上世纪80年代,通过获取的一些小的古DNA片段,分子古生物学家对古DNA有了一些初步的认识。21世纪初期,受益于人类全基因组的发表和高通量测序技术的发展,古DNA领域开始蓬勃发展。2010年,以人类全基因组为参考序列,分子古生物学家发表了三个古人类的基因组草图:一个尼安德特人、一个丹尼索瓦人,以及一个古爱斯基摩人。至此,古基因组研究新纪元正式开启。

古老型人类及早期现代人格局

2010年,对尼安德特人和丹尼索瓦人这两种古老型人类的全基因组的成功测序,从分子生物学角度揭示了这两个现代人“近亲”的遗传信息。

尤其是丹尼索瓦人,由于当时化石形态证据的缺乏,他是第一个,也是目前唯一一个,仅仅由古DNA证据揭示的新古老型人类。他们在约55万年前与现代人分离后,陆续又与除了非洲人群外(近来有研究提出非洲人群可能也存在与古老型人群的混合)的现代人群发生了多次混合。

混合的结果不仅导致多个现代人群基因组中不同程度地残留有古老型人类的DNA片段,还使得尼安德特人的线粒体基因组和Y染色体在约37万-22万年前被现代人取代。

古DNA研究还发现了数个现代人和古老型人类混合后不久产生的后代,以及一个丹尼索瓦人和尼安德特人“夫妻”的孩子。这些发现让我们明确,至少在人类漫漫五十万年的历史长河中,这些古老型人类和现代人其实比我们预想得更加亲近且交流更加频繁。

尽管遗传学证据支持现代人起源于非洲,但目前还没能构建出统一的模型。在摩洛哥发现的、距今约31.5万年的化石是目前最古老的具有部分现代人形态特征的人类化石。约25万至20万年前,五个非洲人群在短时间内分离,为非洲的狩猎采集者、农业游牧人群以及非洲外人群提供了祖源成分。大约在8万-6万年前,东非、西非和非洲外人群的祖源人群之间发生了一系列的分离事件。

在欧亚地区分布的早期现代人群存在多个支系。有些人群对现代的人群没有可检测到的遗传贡献,还有些人群和现代的人群有关。发现于西伯利亚中部等个体对当今人群没有可检测的遗传贡献;而在中国发现的田园洞人和AR33K个体、在比利时发现的Goyet Q116-1和俄罗斯发现的Kostenki 14个体、在俄罗斯发现的Mal’ta和Yana个体则分别代表了古东亚人,古欧洲人和古北西伯利亚人。

随着时间的推移,这些人群发生交流、迁徙,形成更精细的人群结构。

尽管科学家对欧亚早期现代人群的认知还较为有限,但古DNA研究不断充实着这些人群历史的细节。比如2017年一项研究发现来自中国4万年前的田园洞人和远在比利时3.5万年前的GoyetQ116-1个体存在遗传联系。这个发现有些出人意料,因为一般来说,距离相隔较远的人群直接发生基因交流可能性不大,所以可能性更大的情况是,他们之间存在第三个人群,将两者联系了起来。四年之后,一项新发表的研究发现了一个生活在保加利亚的古老现代人群和两个人群都存在遗传联系,验证了之前的猜想。

末次盛冰期及近万年演化史

末次盛冰期是距今最近的极寒冷时期,在这段时期的欧亚大陆发生了一系列的人口变化。在欧洲,以比利时约3.5万年前的Goyet Q116-1个体为代表的的遗传成分可能在大区域被取代,在末次盛冰期快结束时重新扩张。

在亚洲,田园洞人和AR33K的遗传成分曾广泛存在,然而末次盛冰期之后,早期东亚北方人的遗传成分开始出现(AR19K),这说明东亚北部有些人群可能在此期间发生了更替。

在北亚,也发生了晚期人群遗传成分的变化。除此之外,人类也在逐步适应这段严寒环境。例如,使东亚人产生区别于欧洲人特征的EDAR基因的变异最晚从末次盛冰期末开始出现并且频率升高,支持了该变异可能可以在低紫外线环境中增加母乳中的维生素 D以提高幼儿的存活率的假说。

近万年来,气候变得温暖而稳定。全球出现了更为活跃的人群活动,包括快速的扩散、迁徙、互动和更替等。这些世界范围的人群迁徙与互动,以及后续相关历史事件的影响,逐步形成了全球人群的大致格局。

论文全面梳理了全球各大版块的主要人群遗传历史事件,以下主要介绍东亚和东南亚地区内容。

在万年前,东亚和东南亚已存在多样化的人群,其中至少包括以新石器时代山东人群为代表的古北方成分人群、东南亚的古老现代人群——和平文化人群、以福建奇和洞人和广西隆林人为代表的两种不同的东亚古南方人群、日本的绳纹文化人群。而东亚南北方人群至少在1.9万年前出现遗传差异。

随着时间的推移,“古北方人群成分”和 “古南方人群成分”在南北方人群之间发生了流动和变化,说明南北方人群在不断发生交流与融合。现今南方人主要是大量古北方人成分和下降的古南方成分混合。1.4万年前的黑龙江人群可能是与美洲原住民最相关古北亚人群的东亚成分来源。

另外,早在东亚南方及东南亚出现农业之前,东亚南方人群就和东南亚人群存在交流。蒙古地区人群在新石器时期几乎只携带东亚人群的遗传成分,后来大约在5千年前受到草原人群影响,到3千多年前引入了草原人群和欧洲农业人群的遗传成分。

这些古基因组学证据不仅揭示了种种人群历史事件,还为一些考古和文化上的争议提供了新的证据。

目前,古基因组数据已达到6千余个,只能让我们初步了解人类演化史。

不久前发表的超过一百万年的古DNA数据,极大地增加了研究人员用古DNA探索更大时间尺度演化历史的信心。高效的DNA捕获技术甚至能在沉积物中捕获古代人类和动物的基因组片段,而古蛋白质组、古微生物组、古甲基化组技术以及针对古DNA设计优化的生物信息学工具也为我们提供了更为全面详实的古分子信息。

该研究由中国科学院、国家自然科学基金委、腾讯科学探索奖及美国霍华德·休斯医学研究所资助。https://t.cn/A6MbxXEa

【难获官方接种证明 巴西新冠疫苗试验志愿者无奈超打疫苗】2020年首批接种新冠疫苗的巴西志愿者们无法获得联邦政府的官方接种证明,因为巴西卫生部应用程序“连接统一卫生系统”(ConecteSUS)上没有他们的接种信息。接种证明对于出国旅行和线下工作至关重要,因此,一些志愿者选择去卫生站接种超额的疫苗来获得证明。

巴西网站“G1”报道,在3.6万名志愿者的帮助下,巴西才能进行4种新冠疫苗的临床试验。这些志愿者希望能获得国家疫苗接种证明。官方电子版证明要通过“Conecte SUS”获取,但这上面只登记了在疫苗接种站接种的人员信息。

另外,疫苗研究中心提供的文件并不具备同等效力,因此,无法获得官方证明对一些志愿者产生了限制,使他们不能返回线下工作岗位或踏上海外之旅。

退休人员伊利亚尼·莫拉·加斯康(Eliane Moura Gascon)是在圣保罗市(São Paulo)进行的辉瑞疫苗(Pfizer)临床试验的志愿者,已于去年11月完成了接种。她想去法国旅行,也想去看望住在加拿大的女儿,但她没有买机票或预订酒店,因为她知道,如果没有巴西政府认证的文件,她会被拦在机场。

“我已经和辉瑞公司,和卫生部谈过了,但是连一个协议都没有,所以你不能向他们要求什么。国家不承认你是一名志愿者,这让我感觉非常讨厌。”她说。

风湿病学家弗洛拉·马尔科利诺(Flora Marcolino)是在圣保罗市进行的阿斯利康疫苗(AstraZeneca)临床试验的志愿者。她说自己也没有证明,尽管疫苗接种已在去年9月完成。她还透露,为了获得证明文件,像她这样的志愿者面临着新的风险。

弗洛拉说:“如果我今天想去卫生站接种疫苗,我就可以去那里打,因为数据显示我没有接种疫苗。我们很担心研究的参与者因为没有得到官方证明,就去健康中心接种额外的疫苗,这样才能出现在'Conecte SUS'系统里。有些人已经在研究中接种了第三剂,即便如此,他们还是去卫生站打疫苗来获得官方证明。在一个疫苗短缺的国家,这是个更大的问题。”

完整基础设施临床研究中心(CEPIC)协调员兼圣保罗辉瑞疫苗研究负责人克里斯蒂亚诺·泽比尼(Cristiano Zerbini)医生也报告了同样的情况。他呼吁卫生部门为研究期间接种疫苗的人员提供登记上的便利。

泽比尼医生还透露,CEPIC曾尝试在卫生部的平台上进行志愿者注册,但没有成功。

另外,负责协调阿斯利康疫苗研究的圣保罗联邦大学(Unifesp)在圣保罗州政府的系统中进行了志愿者注册,但在联邦政府的平台上没有注册成功。

这些研究中心表示,他们在9月2日收到了卫生部的文件,告知将从10月1日起为这些志愿者在联邦系统中的登记提供空间。为了解决这个问题,一些州政府也在向志愿者发放正式的证明文件。

利物浦“接班工程”正在有序进行!克洛普的成功“三步曲”!

克洛普跟利物浦的合约到2024年季结束,他早已表明不会再续约,还会预备放一年长假,即使德国国家队要人也要等到2025年夏天,而老对手瓜迪奥拉将会早他一年离开曼城,曼城斗利物浦这两年大家要好好珍惜。这几年利物浦复兴克洛普成为最重要的男人,虽然他不断说自己只是“Normal one”,很多利物浦球迷都怕克洛普走后利物浦又要再一次经历长时间的沉沦,因此接班问题是克洛普最后三年领军的重中之重。今年夏天利物浦只买入一名中后卫科纳泰,反而跟多名主力球员续长约,被不少球迷笑言续约当新签,在克洛普心目中这班续约的老臣子非常重要,他们的合约由原本的2023延期至2025及2026(阿利松·贝克尔更续约到2027),可见这批球员将在克洛普离队后用来稳定军心。

面对英超几支对手曼城、切尔西及曼联不停地重金收购,很多利物浦球迷都替克洛普缺钱买人非常不值,不过克洛普并没有如其他主帅一样不停埋怨老板,反而不断解释球队不多作收购的原因,由此可见克洛普是认同FSG组军方面的策略,可能你让克洛普选择买人或是跟主力续约,克洛普宁愿选择后者,至少利物浦不用靠卖星来赚钱,以克洛普的名气要加盟有油王老板支持的球队并非难事。当然作为利物浦球迷很想看见球队能签入更多有能力或高素质的球员,以增强球队在英超争冠的能力,同样地经过维纳尔杜姆的例子,利物浦球迷亦想留下一众为利物浦夺冠而回的功臣。签新兵及续旧将本身就存在矛盾,在利物浦阵中能力出众的球员才会有叫座力,其他球队会愿意高薪利诱,若在利物浦表现平平如迪沃克·奥里吉及洛里斯·卡里乌斯等想放售也无人问津。

要看克洛普如何为利物浦换班,就要先看看他是怎样把利物浦打造成为夺冠球队的,以下就是克洛普成就利物浦的三步曲。

克洛普的成功三步曲:

克洛普到任后签入的球员(只列主要球员)

2016年

中场:维纳尔杜姆(已完约离队)

中后卫:马蒂(仍留队作主力)

门将:洛里斯·卡里乌斯(当年欧冠决赛失误,已失去队中位置,等明年完约离队吧)

中后卫:拉格纳·克拉万(替补中后卫,已完成使命离队)

中场:马尔科·格鲁伊奇(年轻新星,未能成为利物浦一队成员,多年外借后今季离队)

前锋:马内(仍留队作主力)

2017年

中场:张伯伦(仍留队作替补)

左后卫:安德鲁·罗伯逊(仍留队作主力)

前锋:萨拉赫(仍留队作主力)

前锋:多米尼克·索兰克(低价签入高价出售, 离队)

第一步:2016及17年的转会窗,克洛普签入多名球员来进行大改造,配上原有班底罗伯托·菲尔米诺、库蒂尼奥、乔丹·亨德森、詹姆斯·米尔纳及德扬·洛夫伦,加上在青年军提升了右后卫阿诺德,利物浦成功重夺欧冠参赛资格,前线以马内、罗伯托·菲尔米诺及萨拉赫组成的进攻三叉戟,当季成功为利物浦取得78个联赛进球,进攻火力仅次于冠军的曼城。

2018年

门将:阿利松·贝克尔(仍留队作主力)

前锋:沙奇里(萨拉赫替补,今夏离队)

中场:法比尼奥(仍留队作主力)

中场:纳比·凯塔(仍留队作替补)

中后卫:范戴克(仍留队作主力)

2019年

门将:阿德里安(仍留队作替补)

中场:哈维·埃利奥特(年轻小将,今季成球队主力)

中后卫:塞普·范登贝尔赫(年轻小将正外借)

中后卫:比利·库梅蒂奥(年轻小将U23)

第二步:克洛普意识到进攻火力已够强,但后防失球太多,因此2017夏天已想从修咸顿高价收购中后卫范戴克,可惜在价钱上未能达成协议,季前未能成功签下。球队主力王牌库蒂尼奥更要求转会西甲巴塞罗那,克洛普及利物浦几经游说也未能成功挽留,在2018年1月份以高价1亿4000万英镑出售库蒂尼奥,并成功收购范戴克,当季利物浦成功杀入欧冠决赛,可惜因为萨拉赫受伤及门将洛里斯·卡里乌斯的失误,再次在决赛饮恨而回。2018年夏天用重金买入门将阿利松·贝克尔及后腰法比尼奥,完成克洛普心目中的争冠阵容。结果2019年成功赢得欧冠冠军及联赛以1分之微败给曼城,次年终成功赢得联赛冠军。

2020年

前锋:迪奥戈·若塔(仍留队作主力)

中场:蒂亚戈(仍留队作主力)

左后卫:康斯坦丁诺斯·齐米卡斯(仍留队作替补)

前锋:南野拓实(仍留队作替补)

2021年

中后卫:科纳泰

第三步:2020年赢得利物浦期待已久的英超冠军后,克洛普开始着手换班准备,中后卫德扬·洛夫伦离队寻求正选但没有收购替补成为上赛季的败笔,克洛普以为可以用后腰法比尼奥客串第四中后卫来解决,用德扬·洛夫伦换来的转会费购入了左后卫康斯坦丁诺斯·齐米卡斯。另一方面,因为维纳尔杜姆未能成功续约,克洛普决定签入年龄相近的蒂亚戈作为中场主力,而前线亦用高价购入狼队的迪奥戈·若塔,成为三叉戟的补替人选。可惜中后场连环受伤令利物浦攻守能力受损。后防缺少范戴克、乔·戈麦斯及马蒂普下,失球由前季的33球升至42球,进球亦由85球跌至68球,季尾能成功重夺前四已算是超额完成了。

今季利物浦购入年轻中后卫科纳泰,已在中后卫位置作出补强,而乔丹·亨德森及法比尼奥无需兼任中后卫应可减少受伤,加上蒂亚戈及新星哈维·埃利奥特,中场能力更多元化维纳尔杜姆离队暂时没太大影响。前锋线上赛季加盟的迪奥戈·若塔已取代罗伯托·菲尔米诺成为主力,当然罗伯托·菲尔米诺及南野拓实近期受伤或会造成打击,要看克洛普如何善用他的中场球员补位。

当看完克洛普如何成功把利物浦打造成为一支夺冠球队后,他余下三年的任期必定致力为球队换班。季初跟多名主力球员续长约是第一步,除了肯定这批主力将会是利物浦长远发展的一员外,更能有效稳定利物浦团队,续长约以防止维纳尔杜姆完约离队的事件再次出现。FSG一向都有一套数据分析来帮助他们收购新球员的,既然前季已能赢得英超冠军,当年的阵容将会是他们组军的蓝本。因此维纳尔杜姆离去补入近似的蒂亚戈,沙奇里离去体形及打法相似的小将哈维·埃利奥特成功取而代之,罗伯托·菲尔米诺表现下滑身形及打法相近的迪奥戈·若塔成为正选。你可以说利物浦及克洛普的套路变化不大,但一套成功系统就是有他的可行性,即使是瓜迪奥拉亦只会用他成功理论来打造王者冠军,因此利物浦球迷只能相信克洛普的判断,不然球队就会失去应有的风格。

老将踏入30+

35岁,詹姆斯·米尔纳(2022年)

34岁,阿德里安(2022年)

31岁,乔丹·亨德森(2025年)

30岁,蒂亚戈(2024年)

30岁,范戴克(2025年)

30岁,马蒂普(2024年)

29岁,萨拉赫(2023年)

29岁,马内(2023年)

29岁,罗伯托·菲尔米诺(2023年)

当打年龄

28岁,阿利松·贝克尔(2027年)

28岁,张伯伦(2023年)

27岁,法比尼奥(2026年)

27岁,安德鲁·罗伯逊(2026年)

26岁,迪沃克·奥里吉(2023年)

26岁,南野拓实(2024年)

26岁,纳比·凯塔(2023年)

25岁,康斯坦丁诺斯·齐米卡斯(2025年)

24岁,迪奥戈·若塔(2025年)

24岁,纳撒尼尔·菲利普斯(2025年)

24岁,乔·戈麦斯(2024年)

年轻球员

22岁,奎维恩·凯莱赫(2026年)

22岁,科纳泰(2026年)

22岁,阿诺德(2025年)

20岁,柯蒂斯·琼斯(2025年)

20岁,内科·威廉姆斯(2025年)

18岁,哈维·埃利奥特(2026年)

当从年龄划分后,利物浦现时一队成员其实颇为平均的,老中青球员各有一定比重这点亦成为利物浦长远发展的基本。就算克洛普离队新主帅接任,相信这套系统亦会持续运行下去。季初利物浦跟阿利松·贝克尔、法比尼奥、范戴克、阿诺德、安德鲁·罗伯逊及乔丹·亨德森这6名主力续长约,加上近两年的收购及年轻新星迪奥戈·若塔、蒂亚戈、康斯坦丁诺斯·齐米卡斯、科纳泰、柯蒂斯·琼斯、奎维恩·凯莱赫及哈维·埃利奥特一共13人将会是这三年的主力球员。而詹姆斯·米尔纳、阿德里安及马蒂普很大机会完成这份合约后就会功成身退,余下萨拉赫、马内、罗伯托·菲尔米诺、张伯伦、纳比·凯塔及乔·戈麦斯这6位球员应该最多只会有4人可以续约留下,马内及萨拉赫暂时仍未找到接班人他们的续约机会仍很大,但明年利物浦必定要补入一名高速前锋才是上策。

利物浦不如其他英超对手般财雄势大并非今天之事,FSG量入为出的买人政策亦是不容易改变,既然没钱买人重用年轻小将是必然的,青训永远是冠军球队最重要的资产。而且利物浦亦不停从其他球队青年军签人新星,哈维·埃利奥特的成功将会不断复制下去。


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