撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
直立人（Homo erectus）是人属中第一个走出非洲并广泛扩散至欧亚大陆及东南亚的关键人群，在人类演化进程中占据不可替代的地位，其年代可追溯至约 190 万年前。然而，由于年代久远且保存状况不佳（且珍贵不可破坏），从这些直立人化石遗骸中获取有信息量的分子数据一直颇具挑战性，这导致了直立人的古遗传学研究长期处于近乎空白的状态。
2026 年 5 月 13 日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹团队联合安徽省文物考古研究所、和县文化旅游体育局、洛阳市考古研究院、栾川县文广旅局、河北地质大学等多家单位，在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Enamel proteins from six Homo erectus specimens across China 的研究论文【1】。
付巧妹团队通过创新的酸蚀刻微损取样技术，在不破坏化石完整形态的前提下，首次成功从北京周口店、安徽和县、河南孙家洞三个遗址距今约 40 万年的 6 颗中更新世直立人牙齿化石中获取了具有系统发育信息的内源性牙釉质蛋白，这 6 个样本都共享两种氨基酸变异，其中，AMBN 蛋白中的 A253G 变异此前未知，该变异未在其他人类近亲中发现；而 AMBN 蛋白中的 M273V 变异此前已在丹尼索瓦人中被发现，并进一步表明，该基因变异可能通过丹尼索瓦人间接流入现代人类，破解了“直立人与现代人类是否具有关联性”这一人类演化领域长期悬而未决的重大谜题。
这是全球范围内首次获得具有直立人鉴定特征的分子信息，重塑了中更新世东亚古人类群体互动网络。这项研究也标志着古蛋白质组学正式迈入可以独立破解人类演化科学问题。
之前研究已表明，人类的近亲之间曾有过交配（基因交流）：例如智人（现代人类）与尼安德特人、尼安德特人与丹尼索瓦人，以及丹尼索瓦人与智人。
而现在，付巧妹团队的这项最新研究首次提供了丹尼索瓦人与直立人之间也曾有过交配的证据。这一结论是通过对 40 万年前生活在中国三个不同地区的的 6 名直立人的牙齿化石中提取的古牙釉质蛋白的分析得出的。
直立人是人类历史上的关键角色，该物种可追溯至大约 190 万年前，并一直生存至大约 10 万年，此时，直立人与尼安德特人、丹尼索瓦人以及早期智人都在地球上活动。直立人也是最早走出非洲进入欧亚大陆的人类近亲，其活动范围远至东南亚的印度尼西亚爪哇岛。
早在 2020 年，哥本哈根大学的研究人员在Nature期刊发表论文【2】，从来自格鲁吉亚的距今 180 万年的直立人牙齿化石中获取了古牙釉质蛋白，但没有发现任何可能将直立人与其他人类近亲区分开来的独特基因变异。
在中国，考古人员已在十几个地点发现了不同年代的直立人化石，这使其成为获取这一已灭绝的人属物种遗传数据的潜在宝库。在这项最新研究中，付巧妹团队重点关注了来自其中三个地点的的 6 个直立人牙齿化石。这些地点包括北京的周口店遗址（著名的“北京人”头盖骨化石就是在此处发现）、中国南部的安徽和县遗址以及中国中部的河南孙家洞遗址。所有分析的 6 个牙齿都来自中更新世的同一时期——大约在 40 万年前。
为了最大程度上减少对珍贵化石样本的破坏，研究团队通过创新的酸蚀刻微损取样技术，在牙釉质表面接触微量酸液以进行短时间酸蚀反应，仅消耗小面积的表面牙釉质，实现在基本不影响化石形态的前提下高效获取内源性蛋白。通过该技术，研究团队成功从 6 个牙齿的牙釉质中提取了古蛋白——其中 5 个来自男性样本，1 个来自女性标本。
研究团队对提取的属于 9 种蛋白质的蛋白片段进行了测序。在其中一种蛋白质——成釉蛋白（Ameloblastin，AMBN）中，发现了两种重要的氨基酸序列变异——AMBN A253G、AMBN M273V，这两种变异为所有 6 个直立人样本所共有，且有别于其他人类近亲。
AMBN A253G，即 AMBN 蛋白的第 253 位氨基酸丙氨酸（A）变异为甘氨酸（G），6 个直立人牙齿中都是甘氨酸（G），而在现代人类以及迄今检测过的所有人类近亲中都是丙氨酸（A），此外，在格鲁吉亚发现的直立人化石中同样是丙氨酸，这说明AMBN A253G 变异可能是东亚直立人种群所特有的。
AMBN M273V，即 AMBN 蛋白的第 273 位由甲硫氨酸（M）变异为缬氨酸（V），研究人员此前曾在两名丹尼索瓦人化石样本中发现过这种变异：一个是来自西伯利亚丹尼索瓦洞穴的 7 万年前的样本，另一个是来自中国台湾附近地区年代不明样本。研究团队推测，东亚直立人种群（或者与其关系密切的群体）通过交配将这种变异传递给了丹尼索瓦人。
这一推测得到了来自年代更久远的丹尼索瓦人化石样本数据支持，这些丹尼索瓦人生活的年代更接近于直立人-丹尼索瓦人交配可能发生的时期。研究团队从哈尔滨发现的一个大约 15 万年前的头骨化石的牙结石中提取了古蛋白（该化石被付巧妹团队鉴定为达尼索瓦人，于 2025 年发表于 Science 期刊【3】），并获得了一个来自西伯利亚的约 20 万年前丹尼索瓦人的数据（该数据于 2025 年在预印本平台bioRxiv发布【4】）。结果显示，这些丹尼索瓦人的 AMBN M273V 为杂合状态，而不是该研究中的 6 个直立人样本中的纯合状态，表明该变异不是丹尼索瓦人特有的。
当付巧妹团队进一步分析现代人类的基因序列时，这个故事变得更加引人入胜——AMBN M273V 变异在现代人类中只占很小一部分。此前的研究显示，现代人类基因组有来自丹尼索瓦人和尼安德特人的基因，以及来自一个未知的超级古老的“幽灵”物种的基因，直立人被认为可能是这个“幽灵”物种的候选者。而付巧妹团队的这项研究为这一推测增添了新证据。也就是说，丹尼索瓦人与直立人交配获得了罕见的 AMBN M273V 变异，早期智人与丹尼索瓦人的交配，从而将这一罕见变异传入现代人类。这也提示了，数十万年前的以“北京人”为代表的东亚直立人不仅是一个已灭绝的独特的演化群体，更是现代人类基因库中古老基因的源头之一。
总的来说，这项研究首次将直立人从形态学的认知实体转化为具有明确遗传贡献的演化实体；在分子层面发现了周口店、和县和孙家洞遗址相关东亚直立人与丹尼索瓦人及当今部分现代人类的深层遗传联系，为理解古人类演化的复杂性及人属内部的基因交流网络提供了重要证据。
论文链接：
1. https://www.nature.com/articles/s41586-026-10478-8
2. https://www.nature.com/articles/s41586-020-2153-8
3. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9677
4. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.10.20.683404v1
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