无字史记（出版书） 第2节
在笔者读大学的时候，老师曾经说，当“文革”结束后下放劳动的老一辈地质学家回到学校时，发现地质学的理论世界已完全变了，板块构造学说重构了整个地质学理论体系。也正是在笔者上大学的20世纪90年代，人类单一起源的“走出非洲说”进入大学课堂，以基因研究为基础的人类起源与迁徙的新学说震撼了古生物学、考古学和历史学界。
分子生物学的“跨界打击”，对于史前历史乃至整个人类文明史领域是一次重塑，其影响不亚于板块构造学说对于地质学的影响。过去学者对于古人类骨骼的对比研究、对于石器的对比研究、对于陶器的对比研究所产生的成果，虽然也非常有价值，但很多成果需要在分子生物学视角下重新检验、重新诠释。很多过去的研究成果依然可能被证明是有效的、准确的，但也会有相当多的研究成果已经或将要被证明是错误的。
在古代史书和考古遗址之外，分子生物学家又翻开了一本“无字史记”，并把上面的基因密码翻译出来，使我们对人类历史有了新的认识，对于祖先的起源、进化、迁徙和日常生活有了更多了解。
除了基因研究，微量元素和同位素分析也实现了“跨界”，这些新的科学手段在人文学科中已经得到了广泛的应用，并取得了很多新发现。人类和动植物在活着的时候，会从环境、食物中吸收特定的元素，从而在死后的骨骼、牙齿、茎秆上留下元素信息。通过这些信息，科学家能够推测他们/它们过去生活时代的环境、所吃的食物或吸收的营养成分，这些都是历史。
运用基因、元素这些高科技手段研究古人类、考古、历史最大的好处，可能就在于它们的真实性。史书是古人写就的，那些内容可能会因有人随意取舍、记忆有误或者心存故意而偏离历史真实，但基因、元素的研究是科学，以客观而非主观的科学事实和科学数据得出结论。科学还可以检验，用重复性的操作来检验前人的研究成果是否准确、正确，从而降低了人为造假的可能与危害。
经过几十年的摸索，以分子生物学为代表的高科技手段正在成为人文学科中的“高精尖武器”，并积累了大量的成果。关于我们祖先的“无字史记”的解读内容已经足够丰富，上面记载了关于祖先的物种起源、族群迁徙、生产生活乃至文化脉络的大量生动故事。
现在，就让我们翻开这本“无字史记”，阅读有关祖先的新鲜历史，展开一次以基因为导航的寻根之旅吧。
第一章 神州苦旅——东亚直立人的百万年
1929年，初冬的龙骨山一片萧瑟，百草枯萎，树叶凋零。小山丘上，一些人正在奋力挖掘着，似乎在寻找什么宝贝。
他们是当时的中国地质调查所、北京协和医学院派出的考古队，正在北京房山周口店地区寻找第四纪地层中的古生物化石，而且，考古队的负责人还心存一丝希望，“要是能找到古人类的化石，就太轰动了”。
突然，考古队队员在挖掘时找到了一个小洞，洞口十分狭窄，仅容一人出入。当时现场的负责人是考古学家裴文中，他进入洞中一看，里面竟然有许多动物化石。裴文中看出，这些化石的科研价值很高，于是带领大家在寒风中继续挖掘。12月2日下午4点，天色渐暗，但考古队点起蜡烛奋力挖掘。就在这时，裴文中兴奋地叫了起来：“是猿人！”大家围拢过来一看，果然地面上露出了一个猿人的头盖骨的一部分。
没有人愿意停下来，大家连夜挖掘，直到挖出这个猿人头盖骨。这一夜，考古队的所有队员都在激动中度过。第二天一早，裴文中就派人把发现猿人头骨的喜讯报告给北京城内的地质调查所。几天之后，裴文中用自己的被褥小心地包裹着猿人头骨，坐着汽车把它护送到了城里。
消息很快通过电报传遍了世界，中国北京地区发现了古人类头骨化石！
“他/她会是我们中国人的祖先吗？”
当魏敦瑞遇到北京人时
当时的考古队能够在周口店发现古人类头骨，其实绝非偶然。
中国人经常把古代动物的遗骨作为药材出售，早就吸引了许多研究古动物和古人类的国外专家，这些专家发现“龙骨”中有一些是珍贵的动物化石。1921年，瑞典和美国科学家来到中国周口店，寻找史前动物化石。他们在当地采石场人员的指引下来到龙骨山，并在山上地层中发现了一些石英片，形状独特的石英片显然并不是天然形成的，而应该是经过了人类的敲打的。这个发现十分重大，科学家断言，这里一定有原始人类生存过。然后，他们在龙骨山挖掘出了一些动物化石，带回瑞典的一所大学研究，并在1926年宣布，这些化石中有两颗原始人类的臼齿。
这个消息让考古工作负责人之一、当时任职于北京协和医学院的加拿大解剖学家步达生很兴奋，他把那两颗牙齿所代表的人类命名为“中国猿人北京种”。科学界与公众把这种古人类简称为“北京人”。很快又有学者发现，北京人化石和早年间在印度尼西亚发现的爪哇人化石非常相似，于是将两者归入一个大类，命名为“人属直立人”。直立人阶段是古人类演化过程中一个漫长而重要的阶段。
但是，学术界普遍来说还是持谨慎态度，仅凭周口店发现的几颗牙齿就定出一个重要的古人类新种，证据似乎不够充分。于是步达生拉来了美国洛克菲勒基金的资助款，成立了考古队开赴周口店龙骨山。运气降临了，令世人震惊的北京人头骨就这样被发现了。
自1929年发现北京人的第一具头盖骨之后，裴文中的助手、古人类学家贾兰坡继续在周口店的挖掘工作，在1936年11月连续发现了3具北京人头盖骨。周口店地区经过多次考古挖掘，前后共出土北京猿人头盖骨6具、头骨碎片12件、下颌骨15件、牙齿157颗及断裂的股骨等，分属40多个男女老幼个体。考古学者同时发现10万件石器材料，以及用火的证据，如灰烬层、烧石、烧骨等。
然而，就在对北京人的研究工作刚刚展开之时，步达生却“出师未捷身先死”，这位“北京人”的命名者患有心脏病，于1934年3月猝然病逝于实验室中。据说，他趴伏的桌子上，正好摆放着北京人和山顶洞人的头骨。
这也许算是北京人研究中的第一次“劫难”。
1935年春，应洛克菲勒基金会之邀，德籍犹太科学家魏敦瑞风尘仆仆赶到了北京，他将接替步达生，开启北京人化石的研究之旅。魏敦瑞早年曾在德国多所著名大学担任解剖学教授，但是因为其犹太人身份，他感受到来自德国纳粹越来越强烈的威胁，便于1934年前往美国芝加哥大学，刚好与洛克菲勒基金会接洽上了。基金会正在寻找一位能够接替步达生的学者，而魏敦瑞的专长在于通过骨骼解剖学揭示灵长类动物的进化过程，他是非常合适的人选。就这样，魏敦瑞与北京人化石的缘分结下了。
魏敦瑞对北京人化石的下颌骨、牙齿、头骨等进行了系列研究，提出了许多石破天惊的观点，包括他认为北京人可能存在“人吃人”的现象。目前看来，魏敦瑞对于北京人化石最大的贡献，可能莫过于他对北京人化石“留了一手”。1941年的世界战云密布，太平洋战争一触即发。魏敦瑞意识到情况危急，于是在返回美国之前，他让助手赶制了北京人头骨模型。此后的故事大家就知道了，北京人头骨化石原件在转运过程中神秘失踪了，幸亏保留下来了头骨模型，才让对北京人的研究能够继续进行下去。
1941年，魏敦瑞回到美国后，在美国自然历史博物馆继续研究人类进化问题，他研究了包括周口店北京人、印度尼西亚爪哇人在内的多种古人类化石，提出从早期人类到现代人类的进化过程中，人类经历了两足行走、脑容量增大和面部缩小等重要变化的观点。
那么，我们，中国的现代人类，会不会是从周口店北京人逐步进化而来的呢？或者简单地问，北京人是不是我们的祖先？
魏敦瑞给出的答案是：是的。
1943年，魏敦瑞提出，现代中国人是北京猿人的后代，因为北京人头盖骨有很多与现代东亚人相似的特征，比如平脸、高颧骨和铲形门齿等。三年后，他出版了《猿、巨人和人》一书，把这个思想扩展到全球范围，提出了人类起源的“多中心假说”。
他提出，现在的人类并不都是来自同一个源头，原本生活在世界各地的古人类各自独立进化，变成了现在的不同族群。人类的演化具有地域性，可以分成澳大利亚区、蒙古区、非洲区和欧洲区。其中，有一支是“巨人系统”，从远古巨人依次演化为爪哇猿人、梭罗人、瓦贾克人，最后成为澳大利亚原住民，这一支古人类的演化是单向的，与其他地区的古人类演化无关。还有一支是中国猿人，从周口店古人类化石分析，它的头骨显示了一系列蒙古人种早期原始的特征，因此周口店发现的中国猿人应该是蒙古人种的祖先，而现代中国人是属于蒙古人种的。另外，在欧洲发现的古人类—尼安德特人，应该是当今欧洲人的祖先；如果非洲出土了古人类化石，他们应该就是非洲人的祖先。
同时魏敦瑞还认为，在古人类的早期演化过程中，会有人种混杂的可能，所以中国猿人的特征，也可能出现在现今其他人种身上。
魏敦瑞的巨人假说早已被证明是错误的。不过他对于周口店北京人的进化猜测—多中心假说，几乎就是现今一部分古人类学家提出并坚持的“连续进化附带杂交”假说的翻版。
受到魏敦瑞学说的影响，20世纪60年代，美国体质人类学家卡尔顿·库恩在自己的著作《种族的起源》一书中，更加系统地提出了“多地区起源”假说。这个假说认为，地球上所有的现代人可以分为5个种族，分别是高加索人种（欧洲白人）、蒙古人种（黄种人）、澳大利亚人种（大洋洲原住民）、尼格罗人种（非洲黑人）和开普人种（非洲科伊桑人），它们是分别进化而来的，彼此间只有很少的基因交流。由于进化速度并不一样，因此各个种族文明程度有所不同。
当时，在非洲已经出土了非常古老的人类化石，库恩对此的解释是，非洲大陆很可能是人类的发源地，但那里只是人类的“幼儿园”，欧亚大陆才是人类的“学校”。人类的祖先很早就从非洲大陆走了出来，然后分别进化成了现在的5个种族。他借用欧洲人使用的多杈烛台的形状，对自己的假说做了比喻—5个种族好比是5根烛托，它们虽然共用一个基座，但很快就从根部开始分支了，各自进化成了现代人类。所以，多地区起源假说也被称为“烛台理论”。
库恩的假说里包含了种族歧视的味道，因此一问世就遭到了人们的强烈批评。不过，他关于人类起源与进化的一些科学观点，还是受到了很多学者的重视甚至赞同。
此后，以中国学者为代表的一批古人类学家进一步发扬了魏敦瑞、库恩的科学观点，提出了连续进化附带杂交假说。
简单来说，连续进化附带杂交假说就是在库恩的“烛台”的每支蜡烛之间，又加上了很多横向的连接线，表示不同人种之间存在着或多或少的基因交流。魏敦瑞和库恩所提出的“各地古人类分别进化为现代人类”的观点，得到了这部分学者的肯定和坚持。他们认为，东亚的现代人是从东亚的远古人类进化而来的，欧洲和西亚的现代人是从欧洲和西亚的远古人类进化而来的，非洲的现代人则是从非洲的远古人类进化而来的……我们可以通俗地称呼这批学者为“化石派”。
自从周口店北京人被发现以来，世界各地发现了很多古人类化石，以及古人类使用的各式各样的石器。化石派从这些发现中找到了若干关键性的证据来支持自己的观点。其中最有分量的证据，莫过于铲形门齿和石器演化了。
什么是铲形门齿呢？
现在，请用你的舌头舔一舔两颗上门牙的口腔内侧面。你有没有感觉到自己的门牙两侧有略突出的棱？当你的舌头在两颗上门牙内侧左右滑动的时候，是不是感觉走过了一条m字形的路线？
如果你的回答是肯定的，那么你就拥有铲形门齿，即你的上门牙像两侧卷起、中间平坦的铲子。
据统计，现代中国人中有80%~90%的人具有铲形门齿，这种牙齿特征在东亚现代人和印第安人中比例非常高；现代欧洲人中只有10%的人具有铲形门齿，在现代非洲人中这一比例则是15%左右。令人惊奇的是，有学者搜集了中国古代墓葬出土的古人牙齿信息，发现除了新疆地区出土的牙齿外，中国其他地区的古人上门牙全都是铲形门齿。
更加令人惊奇的是，古人类学家发现，在中国发现的各个时期的古人类化石，只要是保存下来的上门牙，它们毫无例外地都是铲形门齿。不论是号称有170万年历史的云南元谋人，还是距今70万年前的周口店北京人，抑或是几万年前的河套人，都具有相同类型的上门牙。
一位支持多地区起源假说的学者感慨说：“我真的想不出中国的生活环境中有哪个因素会让所有生活在这里的人都必须有铲形门齿，非铲形门齿的人就很难生存下去，只能被淘汰。”因此，铲形门齿的特征似乎只能是通过中国的古人类一代代遗传，最终遗传给我们现代中国人。也就是说，中国古人类经过漫长的进化过程，变成了现代中国人。
化石派的另一个重要证据来自古人类制作和使用的石器类型。
追忆往昔，远古人类刚刚与其他猿类分道扬镳，成为一个新的物种的时候，他们的技术水平并不比那些黑猩猩邻居强太多。他们能够制作的工具，仅限于粗浅地利用石头和木头制作而成的工具。
距今330万年前，在今东非肯尼亚境内，古人类打造出了最早的石制品，那只是一些简单的石核和石片，能够用于砍和砸，使得他们的狩猎采集活动和食物加工活动变得更加有效率。这就是古人类石器时代开始时的状态。古人类学家把这个时期的石器技术叫作第一模式，或者按照专业术语，叫作奥杜威技术。
第一模式经历了漫长的100多万年的发展，到距今170万年前，东非的古人类终于有了重大的技术革新，他们的石器制作技术略微精湛了一些，能够打造出很多种类的石器，特别是一种两面对称、外形修长、一端尖锐而另一端宽厚的手斧，握在手中，简直是“居家旅行、杀人越货”的必备武器。当然，那时候古人类的手斧主要用于狩猎野兽，而不是自相残杀。按照专业的说法，这个时期属于第二模式，古人类所拥有的技术叫作阿舍利技术。
又是漫长的100多万年之后，到距今50万年前，古人类再次厚积薄发，制作出了更为先进的石器，其中一种典型的石器形式是棱柱状的石核，实用且便于携带。关于这些石器的最早诞生地是哪里，学界还存在争议，大概出现在南非、东非或亚洲西部地区，这就是第三模式，这种技术的专业说法叫石叶技术。
总结上述几百万年的石器技术发展历史，我们看到在东非及其周边，石器技术革新不断。那么，在漫长的史前时代，东亚地区的石器发展如何呢？
说来有点儿惭愧，东亚的石器似乎早在距今170万年前就出现了，那个时期当然是第一模式石器的天下。但是，当东非那边依次出现第二模式和第三模式时，东亚这边的古人类依然慢条斯理地摆弄着自己第一模式的砍砸器。古人类学家做过一次石器统计，发现直到距今6万年前，中国境内几乎还没有第三模式的踪迹。纵观旧石器时代或者说打制石器的时代，包含中国在内的东亚地区似乎孑然独立于东方，自从距今170万年前第一模式的石器输入进来后，石器技术就一直独立发展，如此漫长的时期几乎不与西方世界发生技术交流。
石器技术是由古人类创造、继承和发展的，那么东亚石器技术的孑然独立，对于古人类意味着什么呢？
化石派学者认为，这意味着东亚古人类是独立进化的，几乎不与或者偶尔与世界其他地区的古人类发生杂交。那些从距今100多万年前起就挥舞着石器砍砸动植物的东亚古人类，应该就是我们现代东亚人的祖先。
有了牙齿和石器演化的证据支持，再辅之以其他一些证据，化石派的观点似乎是板上钉钉的事实了。
“线粒体夏娃”和“y染色体亚当”
然而，正如今天互联网时代的人们经常说的那句话—“打败你的不是对手，而是跨界”，撼动化石派观点的力量，并不是来自古人类学界，不是来自新的牙齿证据或者新的石器证据，而是来自一个意想不到的领域—分子生物学。
1987年1月，美国一位女博士生丽贝卡·卡恩和她的同事们在英国权威科技期刊《自然》上发表了一篇论文《线粒体dna（脱氧核糖核酸）和人类进化》。论文的主要观点是：人类起源地只有一个，这个起源地很可能在非洲，起源时间在距今20万年以内。今天所有的现代人都来自一个共同的女性祖先。
在当时，这是一个石破天惊的发现，是分子生物学界对古人类学界的一次颠覆性的“跨界打击”。如果这篇论文的观点是对的，那么古人类学家关于人类起源与进化的整个理论体系都得重新改写。
让我们先来看看这场“跨界打击”在科学上是如何发生的。
从分子生物学看，人体大约包含100万亿个细胞，每个细胞里都含有一种叫作线粒体的细胞器，它位于细胞核外的细胞液中。我们吃进肚子里的营养物质，比如糖类、脂肪等，最终是在线粒体中被氧化，释放出能量，供人体细胞使用的。简单地说，线粒体就是我们人体细胞的“能量工厂”。
从中学课本中我们学习到，人体的遗传物质位于细胞核里的染色体上，大量的基因排列在染色体的双螺旋结构上。其实，线粒体中也含有少量的遗传物质—线粒体dna。而且我们还知道，一个人类生命的诞生，首先是从父亲的精子与母亲的卵细胞结合开启的。换句话说，线粒体这种细胞器来自母亲的卵细胞，而不是来自父亲的精子（其实父亲的精子里也含有少量的线粒体dna，但是在受精过程中“舍身取义”，被分解掉了）。因此，线粒体dna是孩子从自己的母亲一方继承下来的。于是，分子生物学家可以通过比较人们的线粒体dna，分析人们之间母亲一系的亲疏远近，进而追溯人们母亲一系的祖先情况。
论文作者丽贝卡·卡恩从世界各地不同人群的人体胎盘中搜集了147份线粒体dna样本。之所以选择人体胎盘提取材料，是因为胎盘里含有丰富的线粒体dna。丽贝卡·卡恩发现，通过所有样本的线粒体dna追溯其所有者的母亲，最后都汇聚到唯一的一位女性祖先那里，不论现在拥有线粒体dna的人居住在世界的哪一个角落，他们都是这位女性祖先的后代。
当时的媒体借用《圣经》中最早的人类女性夏娃的名字，把这位女性祖先叫作“线粒体夏娃”。关于这位线粒体夏娃，丽贝卡·卡恩从遗传物质里读出了很多信息。
比如，线粒体夏娃生活在地球的哪个角落？
如果我们向水池里丢下一块石头，荡起的涟漪会一圈一圈地向周围扩散。即使我们没有看到石头在哪儿落水，我们也能够根据水池涟漪的形状，判断石头落水的位置在这些涟漪的圆心。判断线粒体夏娃的生活地点，与通过涟漪判断石头落水位置的原理是类似的。
展开点儿说，人类的基因在每一代向下遗传的过程中，偶尔会发生基因突变，使后代与祖先的基因略有不同。从原理上说，后代与祖先间隔的辈分越多，基因突变所导致的遗传差别就越大。如果我们假定远古时期每一代人类的寿命差不多长，那么可以粗略地认为，后代距离祖先的时间越久，积累起来的遗传差别就越大，最外圈的“涟漪”与最中央的“涟漪”的遗传差别最大。
线粒体dna的遗传过程就是如此。一代代母亲把自己的线粒体dna传给孩子，这个过程中也会发生基因突变，于是后代就具有了各自的基因多样性。根据现代人群各自的基因多样性的比较，分子生物学家不仅可以判断现代人群之间的亲疏远近，还可以回溯他们的女性祖先的生活地点和生活时间。
丽贝卡·卡恩发现，现代人群的基因多样性并不是一样的，非洲现代人的基因多样性最丰富，亚洲现代人和欧洲现代人次之，美洲现代人的基因多样性最少。这个现象不仅可以让她判断不同现代人群之间的亲疏远近，还让她了解到，现代人群具有一个共同的女性祖先，这位祖先的生活地点，就在基因多样性最丰富的那个人群生活的地方—非洲大陆。引发层层涟漪的那块石头（女性祖先），最初是落在非洲的。
那么，这位全人类共同的老祖母—线粒体夏娃，生活在什么年代呢？
在揭晓答案前，读者们不妨猜一猜，老祖母生活在距今500万年前、距今100万年前、距今50万年前还是距今10万年前？哪一个数据最接近事实呢？
人体的基因突变虽然很罕见，但从长期来看，突变发生的速率基本上是固定的。每一代人与上一代人相比，平均有30个左右的基因会发生突变。线粒体dna的基因数量远比细胞核里染色体上的基因数量要少。只要我们知道了基因突变发生的速率，然后估计出每一代人与上一代人的年龄差，就可以计算出那位线粒体夏娃生活的时间。
丽贝卡·卡恩在论文中估计的线粒体夏娃生活的时间是距今14万年前。
我们今天所有现代人都是距今14万年前生活在非洲的一位女性祖先的后代。
别误会，这并不是说距今14万年前地球上只有一位女性人类生活着，当时一定还有很多女性生活在地球上，是我们这位线粒体夏娃的“闺蜜”，只是很遗憾，这些闺蜜的女性后代都没能延续到今天。
打个比方。假设在1400年前的唐朝都城长安附近有个小村庄，里面住着10户人家，每家都有自己独特的羊肉泡馍配方，而且配方传女不传男，掌握在每家主妇的头脑中，由母亲通过口头的方式传给女儿。在这1400年的漫长岁月中，某些家庭在某一代也许只生了儿子，没有生女儿，于是这些家庭的羊肉泡馍配方就彻底失传了。最后只剩下一家不仅代代有女孩出生，她们还一直保留着祖先的羊肉泡馍配方。即使这些女孩出嫁，也会带着自家的羊肉泡馍配方，并传授给自己的女儿。当然，由于个人口味不同，或者原材料发生变化，某些代的女人也许会对配方略做改动，不同代的主妇锅里的羊肉泡馍味道可能会不太一样，不过她们可以保证，锅里面都是羊肉泡馍，而且保留了最原始的配方的一些成分。
线粒体夏娃，就是生活在1400年前的唐朝小村庄里掌握着配方的那位主妇；羊肉泡馍的配方，就像是线粒体dna；配方的改动之处，就像是基因突变之处。
“夏娃”已经找到了，我们还能找到“亚当”—现代人类共同的男性祖先吗？
能，只是稍微有点儿难。中学课本告诉我们，人的性别是由性染色体决定的，女人的性染色体是两条x染色体，而男人的性染色体是一条x染色体和一条y染色体的组合。人体内的线粒体dna是“传女不传男”的，而y染色体的基因恰好是“传男不传女”的。因此，要追踪全体现代人的共同男性祖先，就要从y染色体上的基因入手。不过，y染色体上所含有的遗传物质比线粒体里所含有的遗传物质庞大很多，分析里面的基因更加困难，尤其是在20世纪的生物科技条件下。
于是直到2000年，也就是在线粒体夏娃被发现13年后，科学家才找到了“y染色体亚当”。与线粒体夏娃一样，这位现代人类的共同男性祖先也生活在非洲大陆，而且他与非洲的一个族群—科伊桑人的基因最接近，这说明他曾经生活在科伊桑人的一个远古的群体中，时间是大约6万年前。
与线粒体夏娃的情况类似，y染色体亚当生活的时代，也有很多其他男性“哥们儿”生活着，只是这些哥们儿都没能留下男性后代到今天。
现在，我们该回到周口店北京人的话题上了。根据以上分子生物学的发现，人们会得到一个重量级的推论：周口店北京人并不是现代中国人的祖先。
此话怎讲？因为周口店北京人的生活时代太久远了，远比线粒体夏娃和y染色体亚当更加古老。
为了获得周口店北京人的年代数据，科学家最初从地层和地层里含有的古生物化石入手。观察一下野外山间或河边的陡崖，我们会发现，岩石和土壤都是层层叠叠的。这是因为不同层的岩土是在不同时期形成并沉积下来的。一个地质学里的一般规律是，年代久远的地层会被埋在下面，年代较近的地层会分布在上面。这在地质学上叫作“地层层序律”。不同地质历史时期生活着不同种类的动植物，它们死后就会与同时代的岩土共同形成地层。一般来说，古老的动植物遗骸会分布在古老的地层里，而较新的动植物遗骸会分布在较新的地层里。这个规律叫作“化石层序律”。这两个规律是判断一种生物（包括古人类）生活年代的重要手段。
20世纪70年代末，科学家仔细研究了周口店北京人遗址的地层分布，以及地层里包含的生物化石。在周口店北京人生活的时代和区域，还生活着各种各样的古生物，比如很古老的剑齿虎、中国貉、周口店犀、三门马、居氏大河狸，不太古老的纳玛古菱齿象、燕山犀、肿骨鹿、洞熊、中国鬣狗，以及较新的物种如狼、褐熊和许多小型啮齿类动物等。根据这些信息，科学家判断，周口店北京人生活的时期在距今50万—40万年前。
到21世纪，科学家有了更加先进的测年手段，他们可以用化学上的同位素含量来测年。所谓同位素，是指原子核里质子数相同而中子数不同的元素互为同位素。例如，氧元素有氧16、氧17和氧18三种同位素，数字代表了所含有的中子数。有些同位素有放射性，在动物死亡后，体内的某些同位素会稳定地转变成其他同位素。于是，科学家可以根据死亡动物遗骸中的同位素比例来推算动物生活的年代。
科学家采集了周口店北京人遗址里的岩石和石器样品，经过反复测定同位素，得出结论：周口店北京人最早生活的年代在距今77万年前，数据误差8万年。距今70多万年前，地球正好处于一个相对寒冷的时期，因此人们对周口店北京人对寒冷环境的适应能力以及他们人工取火的能力有了更高的评价。
在周口店北京人遗址中发现的最晚的古人类活动痕迹，是在距今23万年前制造的。也就是说，从那个时代往后，周口店北京人就从周口店永远地消失了。
周口店北京人生活在距今77万—23万年前，而现代人的共同女性祖先生活在距今14万年前，共同男性祖先生活在距今6万年前，他们之间没有时间交集。根据这些年代数据，周口店北京人就不可能是我们现代人的祖先，他们的后代没能存活到今天。
分子生物学的人类进化观点被称为走出非洲假说，它挑战了多地区起源假说和后续的连续进化附带杂交假说，我们可以把支持前者的学者们称为“基因派”，他们与化石派在人类进化上孰是孰非呢？
不同领域的科学家还在唇枪舌剑。分子生物学家要想真正驳倒那些坚持多地区起源假说或连续进化附带杂交假说的古人类学家，就必须对后者提出的证据做出自己的合理解释，特别是对于铲形门齿和石器演化这样的关键证据。反之，坚持多地区起源假说或连续进化附带杂交假说的古人类学家要想驳倒分子生物学家，也要对后者的dna研究结论提出不同的解释。
本书的宗旨是从基因的角度来揭示中华文明的历史，探寻我们的祖先和他们的隐秘故事，因此本书将重点介绍分子生物学对于化石派假说证据的反驳。在反驳之前，我们需要先了解一下古人类几百万年进化的主要阶段，这样才能知道两派科学家争论的到底是哪个阶段的人类进化。
最初的古人类是南方古猿，他们是从非洲大陆上古老的森林古猿进化而来的，出现的时间在距今700万—500万年前。南方古猿的脑容量为500毫升左右，骨骼特点显示，他们开始笨拙地站立起身体，两足行走，这是科学家区分人类和其他猿类的最重要特征。在那个时代的非洲，可能生活着几种类型的南方古猿，他们中的一种是人类的直系祖先。
到距今300万—250万年前，一种脑容量达到800毫升左右的“新”古人类出现了，由于他们能够制作和使用最早的石器，因此被命名为“能人”。最有名的能人化石是“露西”，这是一具成年女性的骨骼，于1974年出土于埃塞俄比亚。古人类学家以当时披头士的一首流行歌曲的歌词将她命名为“露西”。我们在前文中提到的古人类制作的第一模式的石器，很可能就是由能人首先发明、制作的。
随着古人类石器加工技术的日趋精细，高能量的动物性食物在食谱中的比重增大，距今约200万年前，能人进化为直立人。
直立人虽然是能人的后裔，但两者的脑容量和身体的尺寸差距颇大。和能人相比，有些直立人的脑容量大了50%，身高也高出将近30厘米。依靠两只脚，直立人能够奔跑，当一群直立人集体出动时，他们甚至可以猎取大型动物。到直立人阶段，古人类终于可以长途远行，走出自己徘徊了几百万年的故乡—非洲大陆了。他们也的确在诞生后不久就出现在了临近的亚洲西部。换句话说，除了非洲大陆外，任何其他大陆都没有早于距今200万年前的古人类踪迹，有的只是远古猿类和猴类。
非洲境外年代最早的直立人遗址位于格鲁吉亚，这种直立人被命名为“格鲁吉亚人”，属于早期直立人，和能人身高相仿，均为150厘米左右，脑容量却比多数能人更大，他们生活的时代为距今约180万年前。必须指出的是，格鲁吉亚人可能是目前发现的最早会使用火的古人类。
当70多万年前直立人的一支终于跋山涉水来到周口店时，他们其实已经处于直立人进化的晚期阶段，脑容量增加到了1100毫升左右（现代人的脑容量平均为1350毫升）。周口店一带背靠峰峦迭起的西山山脉，面临广阔肥沃的华北平原，又有周口店河从山脚下汩汩淌过，地理条件非常优越，这一切吸引他们停止了前行的脚步，留恋于此。这一停，就是几十万年。
对于直立人是第一批走出非洲、走入东亚的古人类的说法，不论是化石派还是基因派都是认可的，两派科学家对于这一点没有分歧。
分子生物学的“跨界打击”，对于史前历史乃至整个人类文明史领域是一次重塑，其影响不亚于板块构造学说对于地质学的影响。过去学者对于古人类骨骼的对比研究、对于石器的对比研究、对于陶器的对比研究所产生的成果，虽然也非常有价值，但很多成果需要在分子生物学视角下重新检验、重新诠释。很多过去的研究成果依然可能被证明是有效的、准确的，但也会有相当多的研究成果已经或将要被证明是错误的。
在古代史书和考古遗址之外，分子生物学家又翻开了一本“无字史记”，并把上面的基因密码翻译出来，使我们对人类历史有了新的认识，对于祖先的起源、进化、迁徙和日常生活有了更多了解。
除了基因研究，微量元素和同位素分析也实现了“跨界”，这些新的科学手段在人文学科中已经得到了广泛的应用，并取得了很多新发现。人类和动植物在活着的时候，会从环境、食物中吸收特定的元素，从而在死后的骨骼、牙齿、茎秆上留下元素信息。通过这些信息，科学家能够推测他们/它们过去生活时代的环境、所吃的食物或吸收的营养成分，这些都是历史。
运用基因、元素这些高科技手段研究古人类、考古、历史最大的好处，可能就在于它们的真实性。史书是古人写就的，那些内容可能会因有人随意取舍、记忆有误或者心存故意而偏离历史真实，但基因、元素的研究是科学，以客观而非主观的科学事实和科学数据得出结论。科学还可以检验，用重复性的操作来检验前人的研究成果是否准确、正确，从而降低了人为造假的可能与危害。
经过几十年的摸索，以分子生物学为代表的高科技手段正在成为人文学科中的“高精尖武器”，并积累了大量的成果。关于我们祖先的“无字史记”的解读内容已经足够丰富，上面记载了关于祖先的物种起源、族群迁徙、生产生活乃至文化脉络的大量生动故事。
现在，就让我们翻开这本“无字史记”，阅读有关祖先的新鲜历史，展开一次以基因为导航的寻根之旅吧。
第一章 神州苦旅——东亚直立人的百万年
1929年，初冬的龙骨山一片萧瑟，百草枯萎，树叶凋零。小山丘上，一些人正在奋力挖掘着，似乎在寻找什么宝贝。
他们是当时的中国地质调查所、北京协和医学院派出的考古队，正在北京房山周口店地区寻找第四纪地层中的古生物化石，而且，考古队的负责人还心存一丝希望，“要是能找到古人类的化石，就太轰动了”。
突然，考古队队员在挖掘时找到了一个小洞，洞口十分狭窄，仅容一人出入。当时现场的负责人是考古学家裴文中，他进入洞中一看，里面竟然有许多动物化石。裴文中看出，这些化石的科研价值很高，于是带领大家在寒风中继续挖掘。12月2日下午4点，天色渐暗，但考古队点起蜡烛奋力挖掘。就在这时，裴文中兴奋地叫了起来：“是猿人！”大家围拢过来一看，果然地面上露出了一个猿人的头盖骨的一部分。
没有人愿意停下来，大家连夜挖掘，直到挖出这个猿人头盖骨。这一夜，考古队的所有队员都在激动中度过。第二天一早，裴文中就派人把发现猿人头骨的喜讯报告给北京城内的地质调查所。几天之后，裴文中用自己的被褥小心地包裹着猿人头骨，坐着汽车把它护送到了城里。
消息很快通过电报传遍了世界，中国北京地区发现了古人类头骨化石！
“他/她会是我们中国人的祖先吗？”
当魏敦瑞遇到北京人时
当时的考古队能够在周口店发现古人类头骨，其实绝非偶然。
中国人经常把古代动物的遗骨作为药材出售，早就吸引了许多研究古动物和古人类的国外专家，这些专家发现“龙骨”中有一些是珍贵的动物化石。1921年，瑞典和美国科学家来到中国周口店，寻找史前动物化石。他们在当地采石场人员的指引下来到龙骨山，并在山上地层中发现了一些石英片，形状独特的石英片显然并不是天然形成的，而应该是经过了人类的敲打的。这个发现十分重大，科学家断言，这里一定有原始人类生存过。然后，他们在龙骨山挖掘出了一些动物化石，带回瑞典的一所大学研究，并在1926年宣布，这些化石中有两颗原始人类的臼齿。
这个消息让考古工作负责人之一、当时任职于北京协和医学院的加拿大解剖学家步达生很兴奋，他把那两颗牙齿所代表的人类命名为“中国猿人北京种”。科学界与公众把这种古人类简称为“北京人”。很快又有学者发现，北京人化石和早年间在印度尼西亚发现的爪哇人化石非常相似，于是将两者归入一个大类，命名为“人属直立人”。直立人阶段是古人类演化过程中一个漫长而重要的阶段。
但是，学术界普遍来说还是持谨慎态度，仅凭周口店发现的几颗牙齿就定出一个重要的古人类新种，证据似乎不够充分。于是步达生拉来了美国洛克菲勒基金的资助款，成立了考古队开赴周口店龙骨山。运气降临了，令世人震惊的北京人头骨就这样被发现了。
自1929年发现北京人的第一具头盖骨之后，裴文中的助手、古人类学家贾兰坡继续在周口店的挖掘工作，在1936年11月连续发现了3具北京人头盖骨。周口店地区经过多次考古挖掘，前后共出土北京猿人头盖骨6具、头骨碎片12件、下颌骨15件、牙齿157颗及断裂的股骨等，分属40多个男女老幼个体。考古学者同时发现10万件石器材料，以及用火的证据，如灰烬层、烧石、烧骨等。
然而，就在对北京人的研究工作刚刚展开之时，步达生却“出师未捷身先死”，这位“北京人”的命名者患有心脏病，于1934年3月猝然病逝于实验室中。据说，他趴伏的桌子上，正好摆放着北京人和山顶洞人的头骨。
这也许算是北京人研究中的第一次“劫难”。
1935年春，应洛克菲勒基金会之邀，德籍犹太科学家魏敦瑞风尘仆仆赶到了北京，他将接替步达生，开启北京人化石的研究之旅。魏敦瑞早年曾在德国多所著名大学担任解剖学教授，但是因为其犹太人身份，他感受到来自德国纳粹越来越强烈的威胁，便于1934年前往美国芝加哥大学，刚好与洛克菲勒基金会接洽上了。基金会正在寻找一位能够接替步达生的学者，而魏敦瑞的专长在于通过骨骼解剖学揭示灵长类动物的进化过程，他是非常合适的人选。就这样，魏敦瑞与北京人化石的缘分结下了。
魏敦瑞对北京人化石的下颌骨、牙齿、头骨等进行了系列研究，提出了许多石破天惊的观点，包括他认为北京人可能存在“人吃人”的现象。目前看来，魏敦瑞对于北京人化石最大的贡献，可能莫过于他对北京人化石“留了一手”。1941年的世界战云密布，太平洋战争一触即发。魏敦瑞意识到情况危急，于是在返回美国之前，他让助手赶制了北京人头骨模型。此后的故事大家就知道了，北京人头骨化石原件在转运过程中神秘失踪了，幸亏保留下来了头骨模型，才让对北京人的研究能够继续进行下去。
1941年，魏敦瑞回到美国后，在美国自然历史博物馆继续研究人类进化问题，他研究了包括周口店北京人、印度尼西亚爪哇人在内的多种古人类化石，提出从早期人类到现代人类的进化过程中，人类经历了两足行走、脑容量增大和面部缩小等重要变化的观点。
那么，我们，中国的现代人类，会不会是从周口店北京人逐步进化而来的呢？或者简单地问，北京人是不是我们的祖先？
魏敦瑞给出的答案是：是的。
1943年，魏敦瑞提出，现代中国人是北京猿人的后代，因为北京人头盖骨有很多与现代东亚人相似的特征，比如平脸、高颧骨和铲形门齿等。三年后，他出版了《猿、巨人和人》一书，把这个思想扩展到全球范围，提出了人类起源的“多中心假说”。
他提出，现在的人类并不都是来自同一个源头，原本生活在世界各地的古人类各自独立进化，变成了现在的不同族群。人类的演化具有地域性，可以分成澳大利亚区、蒙古区、非洲区和欧洲区。其中，有一支是“巨人系统”，从远古巨人依次演化为爪哇猿人、梭罗人、瓦贾克人，最后成为澳大利亚原住民，这一支古人类的演化是单向的，与其他地区的古人类演化无关。还有一支是中国猿人，从周口店古人类化石分析，它的头骨显示了一系列蒙古人种早期原始的特征，因此周口店发现的中国猿人应该是蒙古人种的祖先，而现代中国人是属于蒙古人种的。另外，在欧洲发现的古人类—尼安德特人，应该是当今欧洲人的祖先；如果非洲出土了古人类化石，他们应该就是非洲人的祖先。
同时魏敦瑞还认为，在古人类的早期演化过程中，会有人种混杂的可能，所以中国猿人的特征，也可能出现在现今其他人种身上。
魏敦瑞的巨人假说早已被证明是错误的。不过他对于周口店北京人的进化猜测—多中心假说，几乎就是现今一部分古人类学家提出并坚持的“连续进化附带杂交”假说的翻版。
受到魏敦瑞学说的影响，20世纪60年代，美国体质人类学家卡尔顿·库恩在自己的著作《种族的起源》一书中，更加系统地提出了“多地区起源”假说。这个假说认为，地球上所有的现代人可以分为5个种族，分别是高加索人种（欧洲白人）、蒙古人种（黄种人）、澳大利亚人种（大洋洲原住民）、尼格罗人种（非洲黑人）和开普人种（非洲科伊桑人），它们是分别进化而来的，彼此间只有很少的基因交流。由于进化速度并不一样，因此各个种族文明程度有所不同。
当时，在非洲已经出土了非常古老的人类化石，库恩对此的解释是，非洲大陆很可能是人类的发源地，但那里只是人类的“幼儿园”，欧亚大陆才是人类的“学校”。人类的祖先很早就从非洲大陆走了出来，然后分别进化成了现在的5个种族。他借用欧洲人使用的多杈烛台的形状，对自己的假说做了比喻—5个种族好比是5根烛托，它们虽然共用一个基座，但很快就从根部开始分支了，各自进化成了现代人类。所以，多地区起源假说也被称为“烛台理论”。
库恩的假说里包含了种族歧视的味道，因此一问世就遭到了人们的强烈批评。不过，他关于人类起源与进化的一些科学观点，还是受到了很多学者的重视甚至赞同。
此后，以中国学者为代表的一批古人类学家进一步发扬了魏敦瑞、库恩的科学观点，提出了连续进化附带杂交假说。
简单来说，连续进化附带杂交假说就是在库恩的“烛台”的每支蜡烛之间，又加上了很多横向的连接线，表示不同人种之间存在着或多或少的基因交流。魏敦瑞和库恩所提出的“各地古人类分别进化为现代人类”的观点，得到了这部分学者的肯定和坚持。他们认为，东亚的现代人是从东亚的远古人类进化而来的，欧洲和西亚的现代人是从欧洲和西亚的远古人类进化而来的，非洲的现代人则是从非洲的远古人类进化而来的……我们可以通俗地称呼这批学者为“化石派”。
自从周口店北京人被发现以来，世界各地发现了很多古人类化石，以及古人类使用的各式各样的石器。化石派从这些发现中找到了若干关键性的证据来支持自己的观点。其中最有分量的证据，莫过于铲形门齿和石器演化了。
什么是铲形门齿呢？
现在，请用你的舌头舔一舔两颗上门牙的口腔内侧面。你有没有感觉到自己的门牙两侧有略突出的棱？当你的舌头在两颗上门牙内侧左右滑动的时候，是不是感觉走过了一条m字形的路线？
如果你的回答是肯定的，那么你就拥有铲形门齿，即你的上门牙像两侧卷起、中间平坦的铲子。
据统计，现代中国人中有80%~90%的人具有铲形门齿，这种牙齿特征在东亚现代人和印第安人中比例非常高；现代欧洲人中只有10%的人具有铲形门齿，在现代非洲人中这一比例则是15%左右。令人惊奇的是，有学者搜集了中国古代墓葬出土的古人牙齿信息，发现除了新疆地区出土的牙齿外，中国其他地区的古人上门牙全都是铲形门齿。
更加令人惊奇的是，古人类学家发现，在中国发现的各个时期的古人类化石，只要是保存下来的上门牙，它们毫无例外地都是铲形门齿。不论是号称有170万年历史的云南元谋人，还是距今70万年前的周口店北京人，抑或是几万年前的河套人，都具有相同类型的上门牙。
一位支持多地区起源假说的学者感慨说：“我真的想不出中国的生活环境中有哪个因素会让所有生活在这里的人都必须有铲形门齿，非铲形门齿的人就很难生存下去，只能被淘汰。”因此，铲形门齿的特征似乎只能是通过中国的古人类一代代遗传，最终遗传给我们现代中国人。也就是说，中国古人类经过漫长的进化过程，变成了现代中国人。
化石派的另一个重要证据来自古人类制作和使用的石器类型。
追忆往昔，远古人类刚刚与其他猿类分道扬镳，成为一个新的物种的时候，他们的技术水平并不比那些黑猩猩邻居强太多。他们能够制作的工具，仅限于粗浅地利用石头和木头制作而成的工具。
距今330万年前，在今东非肯尼亚境内，古人类打造出了最早的石制品，那只是一些简单的石核和石片，能够用于砍和砸，使得他们的狩猎采集活动和食物加工活动变得更加有效率。这就是古人类石器时代开始时的状态。古人类学家把这个时期的石器技术叫作第一模式，或者按照专业术语，叫作奥杜威技术。
第一模式经历了漫长的100多万年的发展，到距今170万年前，东非的古人类终于有了重大的技术革新，他们的石器制作技术略微精湛了一些，能够打造出很多种类的石器，特别是一种两面对称、外形修长、一端尖锐而另一端宽厚的手斧，握在手中，简直是“居家旅行、杀人越货”的必备武器。当然，那时候古人类的手斧主要用于狩猎野兽，而不是自相残杀。按照专业的说法，这个时期属于第二模式，古人类所拥有的技术叫作阿舍利技术。
又是漫长的100多万年之后，到距今50万年前，古人类再次厚积薄发，制作出了更为先进的石器，其中一种典型的石器形式是棱柱状的石核，实用且便于携带。关于这些石器的最早诞生地是哪里，学界还存在争议，大概出现在南非、东非或亚洲西部地区，这就是第三模式，这种技术的专业说法叫石叶技术。
总结上述几百万年的石器技术发展历史，我们看到在东非及其周边，石器技术革新不断。那么，在漫长的史前时代，东亚地区的石器发展如何呢？
说来有点儿惭愧，东亚的石器似乎早在距今170万年前就出现了，那个时期当然是第一模式石器的天下。但是，当东非那边依次出现第二模式和第三模式时，东亚这边的古人类依然慢条斯理地摆弄着自己第一模式的砍砸器。古人类学家做过一次石器统计，发现直到距今6万年前，中国境内几乎还没有第三模式的踪迹。纵观旧石器时代或者说打制石器的时代，包含中国在内的东亚地区似乎孑然独立于东方，自从距今170万年前第一模式的石器输入进来后，石器技术就一直独立发展，如此漫长的时期几乎不与西方世界发生技术交流。
石器技术是由古人类创造、继承和发展的，那么东亚石器技术的孑然独立，对于古人类意味着什么呢？
化石派学者认为，这意味着东亚古人类是独立进化的，几乎不与或者偶尔与世界其他地区的古人类发生杂交。那些从距今100多万年前起就挥舞着石器砍砸动植物的东亚古人类，应该就是我们现代东亚人的祖先。
有了牙齿和石器演化的证据支持，再辅之以其他一些证据，化石派的观点似乎是板上钉钉的事实了。
“线粒体夏娃”和“y染色体亚当”
然而，正如今天互联网时代的人们经常说的那句话—“打败你的不是对手，而是跨界”，撼动化石派观点的力量，并不是来自古人类学界，不是来自新的牙齿证据或者新的石器证据，而是来自一个意想不到的领域—分子生物学。
1987年1月，美国一位女博士生丽贝卡·卡恩和她的同事们在英国权威科技期刊《自然》上发表了一篇论文《线粒体dna（脱氧核糖核酸）和人类进化》。论文的主要观点是：人类起源地只有一个，这个起源地很可能在非洲，起源时间在距今20万年以内。今天所有的现代人都来自一个共同的女性祖先。
在当时，这是一个石破天惊的发现，是分子生物学界对古人类学界的一次颠覆性的“跨界打击”。如果这篇论文的观点是对的，那么古人类学家关于人类起源与进化的整个理论体系都得重新改写。
让我们先来看看这场“跨界打击”在科学上是如何发生的。
从分子生物学看，人体大约包含100万亿个细胞，每个细胞里都含有一种叫作线粒体的细胞器，它位于细胞核外的细胞液中。我们吃进肚子里的营养物质，比如糖类、脂肪等，最终是在线粒体中被氧化，释放出能量，供人体细胞使用的。简单地说，线粒体就是我们人体细胞的“能量工厂”。
从中学课本中我们学习到，人体的遗传物质位于细胞核里的染色体上，大量的基因排列在染色体的双螺旋结构上。其实，线粒体中也含有少量的遗传物质—线粒体dna。而且我们还知道，一个人类生命的诞生，首先是从父亲的精子与母亲的卵细胞结合开启的。换句话说，线粒体这种细胞器来自母亲的卵细胞，而不是来自父亲的精子（其实父亲的精子里也含有少量的线粒体dna，但是在受精过程中“舍身取义”，被分解掉了）。因此，线粒体dna是孩子从自己的母亲一方继承下来的。于是，分子生物学家可以通过比较人们的线粒体dna，分析人们之间母亲一系的亲疏远近，进而追溯人们母亲一系的祖先情况。
论文作者丽贝卡·卡恩从世界各地不同人群的人体胎盘中搜集了147份线粒体dna样本。之所以选择人体胎盘提取材料，是因为胎盘里含有丰富的线粒体dna。丽贝卡·卡恩发现，通过所有样本的线粒体dna追溯其所有者的母亲，最后都汇聚到唯一的一位女性祖先那里，不论现在拥有线粒体dna的人居住在世界的哪一个角落，他们都是这位女性祖先的后代。
当时的媒体借用《圣经》中最早的人类女性夏娃的名字，把这位女性祖先叫作“线粒体夏娃”。关于这位线粒体夏娃，丽贝卡·卡恩从遗传物质里读出了很多信息。
比如，线粒体夏娃生活在地球的哪个角落？
如果我们向水池里丢下一块石头，荡起的涟漪会一圈一圈地向周围扩散。即使我们没有看到石头在哪儿落水，我们也能够根据水池涟漪的形状，判断石头落水的位置在这些涟漪的圆心。判断线粒体夏娃的生活地点，与通过涟漪判断石头落水位置的原理是类似的。
展开点儿说，人类的基因在每一代向下遗传的过程中，偶尔会发生基因突变，使后代与祖先的基因略有不同。从原理上说，后代与祖先间隔的辈分越多，基因突变所导致的遗传差别就越大。如果我们假定远古时期每一代人类的寿命差不多长，那么可以粗略地认为，后代距离祖先的时间越久，积累起来的遗传差别就越大，最外圈的“涟漪”与最中央的“涟漪”的遗传差别最大。
线粒体dna的遗传过程就是如此。一代代母亲把自己的线粒体dna传给孩子，这个过程中也会发生基因突变，于是后代就具有了各自的基因多样性。根据现代人群各自的基因多样性的比较，分子生物学家不仅可以判断现代人群之间的亲疏远近，还可以回溯他们的女性祖先的生活地点和生活时间。
丽贝卡·卡恩发现，现代人群的基因多样性并不是一样的，非洲现代人的基因多样性最丰富，亚洲现代人和欧洲现代人次之，美洲现代人的基因多样性最少。这个现象不仅可以让她判断不同现代人群之间的亲疏远近，还让她了解到，现代人群具有一个共同的女性祖先，这位祖先的生活地点，就在基因多样性最丰富的那个人群生活的地方—非洲大陆。引发层层涟漪的那块石头（女性祖先），最初是落在非洲的。
那么，这位全人类共同的老祖母—线粒体夏娃，生活在什么年代呢？
在揭晓答案前，读者们不妨猜一猜，老祖母生活在距今500万年前、距今100万年前、距今50万年前还是距今10万年前？哪一个数据最接近事实呢？
人体的基因突变虽然很罕见，但从长期来看，突变发生的速率基本上是固定的。每一代人与上一代人相比，平均有30个左右的基因会发生突变。线粒体dna的基因数量远比细胞核里染色体上的基因数量要少。只要我们知道了基因突变发生的速率，然后估计出每一代人与上一代人的年龄差，就可以计算出那位线粒体夏娃生活的时间。
丽贝卡·卡恩在论文中估计的线粒体夏娃生活的时间是距今14万年前。
我们今天所有现代人都是距今14万年前生活在非洲的一位女性祖先的后代。
别误会，这并不是说距今14万年前地球上只有一位女性人类生活着，当时一定还有很多女性生活在地球上，是我们这位线粒体夏娃的“闺蜜”，只是很遗憾，这些闺蜜的女性后代都没能延续到今天。
打个比方。假设在1400年前的唐朝都城长安附近有个小村庄，里面住着10户人家，每家都有自己独特的羊肉泡馍配方，而且配方传女不传男，掌握在每家主妇的头脑中，由母亲通过口头的方式传给女儿。在这1400年的漫长岁月中，某些家庭在某一代也许只生了儿子，没有生女儿，于是这些家庭的羊肉泡馍配方就彻底失传了。最后只剩下一家不仅代代有女孩出生，她们还一直保留着祖先的羊肉泡馍配方。即使这些女孩出嫁，也会带着自家的羊肉泡馍配方，并传授给自己的女儿。当然，由于个人口味不同，或者原材料发生变化，某些代的女人也许会对配方略做改动，不同代的主妇锅里的羊肉泡馍味道可能会不太一样，不过她们可以保证，锅里面都是羊肉泡馍，而且保留了最原始的配方的一些成分。
线粒体夏娃，就是生活在1400年前的唐朝小村庄里掌握着配方的那位主妇；羊肉泡馍的配方，就像是线粒体dna；配方的改动之处，就像是基因突变之处。
“夏娃”已经找到了，我们还能找到“亚当”—现代人类共同的男性祖先吗？
能，只是稍微有点儿难。中学课本告诉我们，人的性别是由性染色体决定的，女人的性染色体是两条x染色体，而男人的性染色体是一条x染色体和一条y染色体的组合。人体内的线粒体dna是“传女不传男”的，而y染色体的基因恰好是“传男不传女”的。因此，要追踪全体现代人的共同男性祖先，就要从y染色体上的基因入手。不过，y染色体上所含有的遗传物质比线粒体里所含有的遗传物质庞大很多，分析里面的基因更加困难，尤其是在20世纪的生物科技条件下。
于是直到2000年，也就是在线粒体夏娃被发现13年后，科学家才找到了“y染色体亚当”。与线粒体夏娃一样，这位现代人类的共同男性祖先也生活在非洲大陆，而且他与非洲的一个族群—科伊桑人的基因最接近，这说明他曾经生活在科伊桑人的一个远古的群体中，时间是大约6万年前。
与线粒体夏娃的情况类似，y染色体亚当生活的时代，也有很多其他男性“哥们儿”生活着，只是这些哥们儿都没能留下男性后代到今天。
现在，我们该回到周口店北京人的话题上了。根据以上分子生物学的发现，人们会得到一个重量级的推论：周口店北京人并不是现代中国人的祖先。
此话怎讲？因为周口店北京人的生活时代太久远了，远比线粒体夏娃和y染色体亚当更加古老。
为了获得周口店北京人的年代数据，科学家最初从地层和地层里含有的古生物化石入手。观察一下野外山间或河边的陡崖，我们会发现，岩石和土壤都是层层叠叠的。这是因为不同层的岩土是在不同时期形成并沉积下来的。一个地质学里的一般规律是，年代久远的地层会被埋在下面，年代较近的地层会分布在上面。这在地质学上叫作“地层层序律”。不同地质历史时期生活着不同种类的动植物，它们死后就会与同时代的岩土共同形成地层。一般来说，古老的动植物遗骸会分布在古老的地层里，而较新的动植物遗骸会分布在较新的地层里。这个规律叫作“化石层序律”。这两个规律是判断一种生物（包括古人类）生活年代的重要手段。
20世纪70年代末，科学家仔细研究了周口店北京人遗址的地层分布，以及地层里包含的生物化石。在周口店北京人生活的时代和区域，还生活着各种各样的古生物，比如很古老的剑齿虎、中国貉、周口店犀、三门马、居氏大河狸，不太古老的纳玛古菱齿象、燕山犀、肿骨鹿、洞熊、中国鬣狗，以及较新的物种如狼、褐熊和许多小型啮齿类动物等。根据这些信息，科学家判断，周口店北京人生活的时期在距今50万—40万年前。
到21世纪，科学家有了更加先进的测年手段，他们可以用化学上的同位素含量来测年。所谓同位素，是指原子核里质子数相同而中子数不同的元素互为同位素。例如，氧元素有氧16、氧17和氧18三种同位素，数字代表了所含有的中子数。有些同位素有放射性，在动物死亡后，体内的某些同位素会稳定地转变成其他同位素。于是，科学家可以根据死亡动物遗骸中的同位素比例来推算动物生活的年代。
科学家采集了周口店北京人遗址里的岩石和石器样品，经过反复测定同位素，得出结论：周口店北京人最早生活的年代在距今77万年前，数据误差8万年。距今70多万年前，地球正好处于一个相对寒冷的时期，因此人们对周口店北京人对寒冷环境的适应能力以及他们人工取火的能力有了更高的评价。
在周口店北京人遗址中发现的最晚的古人类活动痕迹，是在距今23万年前制造的。也就是说，从那个时代往后，周口店北京人就从周口店永远地消失了。
周口店北京人生活在距今77万—23万年前，而现代人的共同女性祖先生活在距今14万年前，共同男性祖先生活在距今6万年前，他们之间没有时间交集。根据这些年代数据，周口店北京人就不可能是我们现代人的祖先，他们的后代没能存活到今天。
分子生物学的人类进化观点被称为走出非洲假说，它挑战了多地区起源假说和后续的连续进化附带杂交假说，我们可以把支持前者的学者们称为“基因派”，他们与化石派在人类进化上孰是孰非呢？
不同领域的科学家还在唇枪舌剑。分子生物学家要想真正驳倒那些坚持多地区起源假说或连续进化附带杂交假说的古人类学家，就必须对后者提出的证据做出自己的合理解释，特别是对于铲形门齿和石器演化这样的关键证据。反之，坚持多地区起源假说或连续进化附带杂交假说的古人类学家要想驳倒分子生物学家，也要对后者的dna研究结论提出不同的解释。
本书的宗旨是从基因的角度来揭示中华文明的历史，探寻我们的祖先和他们的隐秘故事，因此本书将重点介绍分子生物学对于化石派假说证据的反驳。在反驳之前，我们需要先了解一下古人类几百万年进化的主要阶段，这样才能知道两派科学家争论的到底是哪个阶段的人类进化。
最初的古人类是南方古猿，他们是从非洲大陆上古老的森林古猿进化而来的，出现的时间在距今700万—500万年前。南方古猿的脑容量为500毫升左右，骨骼特点显示，他们开始笨拙地站立起身体，两足行走，这是科学家区分人类和其他猿类的最重要特征。在那个时代的非洲，可能生活着几种类型的南方古猿，他们中的一种是人类的直系祖先。
到距今300万—250万年前，一种脑容量达到800毫升左右的“新”古人类出现了，由于他们能够制作和使用最早的石器，因此被命名为“能人”。最有名的能人化石是“露西”，这是一具成年女性的骨骼，于1974年出土于埃塞俄比亚。古人类学家以当时披头士的一首流行歌曲的歌词将她命名为“露西”。我们在前文中提到的古人类制作的第一模式的石器，很可能就是由能人首先发明、制作的。
随着古人类石器加工技术的日趋精细，高能量的动物性食物在食谱中的比重增大，距今约200万年前，能人进化为直立人。
直立人虽然是能人的后裔，但两者的脑容量和身体的尺寸差距颇大。和能人相比，有些直立人的脑容量大了50%，身高也高出将近30厘米。依靠两只脚，直立人能够奔跑，当一群直立人集体出动时，他们甚至可以猎取大型动物。到直立人阶段，古人类终于可以长途远行，走出自己徘徊了几百万年的故乡—非洲大陆了。他们也的确在诞生后不久就出现在了临近的亚洲西部。换句话说，除了非洲大陆外，任何其他大陆都没有早于距今200万年前的古人类踪迹，有的只是远古猿类和猴类。
非洲境外年代最早的直立人遗址位于格鲁吉亚，这种直立人被命名为“格鲁吉亚人”，属于早期直立人，和能人身高相仿，均为150厘米左右，脑容量却比多数能人更大，他们生活的时代为距今约180万年前。必须指出的是，格鲁吉亚人可能是目前发现的最早会使用火的古人类。
当70多万年前直立人的一支终于跋山涉水来到周口店时，他们其实已经处于直立人进化的晚期阶段，脑容量增加到了1100毫升左右（现代人的脑容量平均为1350毫升）。周口店一带背靠峰峦迭起的西山山脉，面临广阔肥沃的华北平原，又有周口店河从山脚下汩汩淌过，地理条件非常优越，这一切吸引他们停止了前行的脚步，留恋于此。这一停，就是几十万年。
对于直立人是第一批走出非洲、走入东亚的古人类的说法，不论是化石派还是基因派都是认可的，两派科学家对于这一点没有分歧。