東亞人群歷史和中華民族源流是一個復(fù)雜而又十分有趣的問題。雖然使用蛋白質(zhì)多態(tài)及父系遺傳的Y染色體標(biāo)記的研究已取得了一定的成果,，但以母系遺傳的線粒體DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)為遺傳標(biāo)記的比較分析尚無系統(tǒng)的報道,。
近年，張亞平院士等青年科學(xué)家以此為突破口,，采用群體基因組學(xué)等綜合手段,，通過對線粒體全基因組序列測定并結(jié)合高分辨率RFLP，以及核基因座位分析等,，建立了東亞所有主要mtDNA單倍型類群(haplogroup)之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,，進而對東亞人群特別是中國人群的源流等相關(guān)問題進行了系統(tǒng)的研究。同時,，基于構(gòu)建的mtDNA系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和數(shù)據(jù)庫,，對古老DNA研究、法醫(yī)學(xué)研究和一些mtDNA突變和疾病的相關(guān)性研究進行了深入分析和嘗試,，提出了新的看法,，引起了國際學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。
2月27日,，在2006年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,，中國科學(xué)院昆明動物所所長張亞平院士、姚永剛,、孔慶鵬等青年科學(xué)家創(chuàng)新團隊完成的“線粒體基因組多樣性與東亞人群歷史的研究”獲國家自然科學(xué)獎二等獎,。
據(jù)悉，來自體質(zhì)人類學(xué),、語言學(xué)和經(jīng)典遺傳學(xué)的證據(jù)認為,，東亞人群存在一個以長江為界的古老而明顯的南北分界線,。然而，張亞平等基于多種遺傳標(biāo)記對東亞人群進行系統(tǒng)研究后發(fā)現(xiàn),，南方群體和北方群體間雖然存在一定的遺傳差異,，但這種差異并不是截然的。來自于臨近地理區(qū)域的人群在主成分分析圖上表現(xiàn)出相近的關(guān)系,，因而他們推測地理距離隔離對東亞人群的遺傳結(jié)構(gòu)具有重要影響,。群體間的地理距離隔離和南北方群體間群體擴張歷史的差異可能是導(dǎo)致南北群體遺傳差異的重要原因。
張亞平等通過選取代表性樣本并對其mtDNA全基因組進行了測定,，基于mtDNA全基因組信息構(gòu)建了一棵在當(dāng)時最為系統(tǒng),、完善的東亞mtDNA世系的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系樹。該系統(tǒng)樹覆蓋了東亞地區(qū)所有檢測到的主要類群,，不但可作為東亞人群后續(xù)mtDNA研究的基礎(chǔ),，同時對該地區(qū)mtDNA遺傳疾病研究也有非常重要的指導(dǎo)作用。此外,，其研究結(jié)果還提示,，所有東亞mtDNA世系均歸屬于由非洲特有類群L3分化出來的M或N類群，這從mtDNA全基因組角度支持了東亞人群起源于非洲的假說,。
以此為基礎(chǔ),，他們進而通過幾方面的研究，探討了漢族以及其他民族起源,、遷徙及發(fā)展演化等規(guī)律,。
一是中國漢族地理群體的遺傳分析與漢族的形成。通過集中對13個漢族地理群體數(shù)據(jù)進行分析,，結(jié)果表明,，合并不同地理群體為“北方漢族”和“南方漢族”的做法或者選用一兩個漢族地理群體來代表整個漢族人群的做法，都很值得商榷,，不能很好地反映出漢族人群遺傳結(jié)構(gòu)的全貌,。漢族的形成和發(fā)展在很大程度上是漢文化對其他人群的征服和同化，現(xiàn)今各地漢族人群mtDNA世系可反映其歷史遺傳和遷移的印記,。
二是絲綢之路區(qū)域民族人群的遺傳分析,。基于最新構(gòu)建的線粒體DNA系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系樹,，對該地區(qū)民族人群中的母系遺傳組分進行了較為精確地劃分,。結(jié)果顯示,，我國絲綢之路區(qū)域民族群體和已發(fā)表的中亞人群線粒體DNA世系,，都可以準(zhǔn)確無誤地劃分為東亞和歐洲特有的世系。該研究首次基于線粒體DNA編碼區(qū)信息明確支持歐亞人群間遺傳融合假說,，同時還揭示,，絲綢之路區(qū)域群體在融合其他人群基因方面存在差異的原因,，可能是源于不同群體所經(jīng)受的群體歷史事件存在差異以及它們文化上的相對隔離和接納性程度的不同。
三是對我國北方,、云南及氐羌,、百越等歷史部落起源民族群體的遺傳分析。對我國東北部的5個少數(shù)民族(達斡爾,、鄂溫克,、鄂倫春、蒙古族和朝鮮族)線粒體DNA多態(tài)分析表明,，5個少數(shù)民族間的母系遺傳結(jié)構(gòu)與其北方起源的族源歷史是相吻合的,。來自不同研究組的云南4個民族群體的系統(tǒng)發(fā)育比較分析研究提示：同一民族不同地理群體存在一定的差異，這可能是源于不同的地理群體之間對古老遺傳印記的不同程度的保留以及后期各自經(jīng)歷的群體事件的不同,；氐羌和百越族源的民族群體間存在一定的遺傳上的差異,，但總的來說群體的母系遺傳結(jié)構(gòu)在一定程度上帶有其族源印記，現(xiàn)時的遺傳結(jié)構(gòu)則是其族源的印記與其所經(jīng)受的群體歷史事件及選擇等綜合作用的結(jié)果,。
四是古DNA研究及mtDNA數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與糾錯,、線粒體突變致病性評估。從遺傳學(xué)的角度來說,，古DNA的研究是了解古代人群遺傳結(jié)構(gòu)最直接和有效的方法,。關(guān)于我國古DNA的研究，存在很多的問題,，張亞平等通過對相關(guān)的古人類DNA工作進行了重新分析,，糾正了一些具有較大影響的錯誤結(jié)論或看法，同時指出,，只有結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育分析才能對所獲得的片段的真實性進行甄別并最大限度地挖掘出其中包含的信息,，從而避免由于方法及手段的限制而對所獲古DNA數(shù)據(jù)進行錯誤的理解或解釋。
這些青年科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),，以前關(guān)于線粒體DNA與疾病,、長壽關(guān)系的研究，通常采用病例對照法,，但他們通過系統(tǒng)發(fā)育思想對5178A突變研究,、T12338C突變研究、精神分裂癥研究幾個相關(guān)案例的分析表明,，這種方法常常會受到群體分層,、實驗室特異錯誤、樣本污染等原因影響而導(dǎo)致錯誤的結(jié)果,。過去認為的很多疾病或長壽相關(guān)性線粒體DNA突變,，實際上是世系的特征突變。繼而提示，結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育知識可有助于甄別特征變異位點與致病性突變,，從而可以避免得出錯誤的結(jié)果或推論,。同時，這種系統(tǒng)發(fā)育分析方法對于mtDNA數(shù)據(jù)質(zhì)量評估及糾錯非常有效,，并通過對報道的一些mtDNA數(shù)據(jù)進行了重新分析,，對其中存在的問題進行總結(jié)并提出相關(guān)建議。
張亞平等的研究帶動了東亞人群源流與演化的研究,，在國內(nèi)和國際上引起了積極而廣泛的影響,。其中，以第一單位發(fā)表SCI論文18篇,，國內(nèi)核心期刊論文及綜述4篇,，國際會議摘要3篇，參與撰寫專著2部,，以合作單位發(fā)表SCI論文2篇,。該項目相關(guān)研究論文雖然都是近年發(fā)表，但已被《自然》,、《科學(xué)》等著名刊物,，PLoS BiolAm J Hum Genet、PNAS,、Genome Res,、Annual Review系列和Trends系列雜志等頂級刊物引用270多次。所發(fā)表文章中,，有4篇進入中國科學(xué)院生物類1999年至2004年期間被SCI引用次數(shù)最多的100篇論文中,，其中Yao et al. 2002 AJHG位列2002年度發(fā)表論文中被SCI引用次數(shù)最多的第三篇論文，僅次于當(dāng)年分別發(fā)表在《科學(xué)》和《自然》的兩篇關(guān)于水稻基因組的論文,。另一篇Kong et al. 2003 AJHG位列2003年度的第六位,。
張亞平簡介：
張亞平，男,，１９６５年５月出生于昭通市,，中國科學(xué)院最年輕的院士之一，１９８６年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)生物系,，１９９１年在中國科學(xué)院昆明動物研究所獲得博士學(xué)位,，１９９２年至１９９５年在美國圣地亞哥動物協(xié)會做博士后研究，現(xiàn)任中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員,、博士生導(dǎo)師,、副所長，云南大學(xué)教授,，還擔(dān)任著中國遺傳學(xué)會副理事長,、中國獸類學(xué)會副理事長,、中國科學(xué)院生物多樣性委員會委員、國家自然科學(xué)基金委員會學(xué)科評議專家,，同時是《科學(xué)通報》、《自然科學(xué)進展》等刊物的編委,。
張亞平立足西南生物資源的優(yōu)勢,，瞄準(zhǔn)進化生物學(xué)中的重要問題，在分子水平系統(tǒng)研究了生物進化的格局,、過程和機制,。他的成就主要體現(xiàn)在：對靈長類、食肉類等一系列動物類群的研究,，澄清了這些類群系統(tǒng)與演化中的一些重要問題,；以線粒體基因組作為主要遺傳標(biāo)記研究東亞人群的遺傳多樣性，揭示了東亞人群進化的一些規(guī)律,，并闡述了我國一些民族的深化歷程,；系統(tǒng)地研究了野生動物和家養(yǎng)動物的遺傳多樣性，發(fā)現(xiàn)遺傳多樣性貧乏與物種瀕危之間沒有必然的對應(yīng)關(guān)系,，對國寶大熊貓,、金絲猴等一些珍稀瀕危物種的保護遺傳學(xué)工作在國際上引起廣泛關(guān)注；確定了狗的起源,，證明東亞是家養(yǎng)動物馴化的重要區(qū)域,；在脊椎動物中首次發(fā)現(xiàn)了微進化時間范圍內(nèi)ＤＮＡ異速進化的現(xiàn)象；對基因起源進化的研究,，揭示了一些新基因的形成和基因的變異在生物適應(yīng)進化中的意義,。
張亞平已在《Ｎａｔｕｒｅ》、《Ｓｃｉｅｎｃｅ》,、《ＮａｔｕｒｅＧｅｎｅｔｉｃｓ》,、《Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ》、《ＡｍＪＨｕｍＧｅｎｅｔ》,、《ＭｏｌＢｉｏｌＥｕｏｌ》等ＳＣＩ刊物發(fā)表論文一百多篇,。張亞平院士已培養(yǎng)博士和碩士研究生各約２０名，博士后２名,。張亞平曾先后獲得“生物多樣性領(lǐng)導(dǎo)獎”（美國）,、中國青年科學(xué)家獎、中國青年科技獎等獎項,，１９９６被評為云南省十大杰出青年,。
