[趣味物理]華裔學(xué)者撥慢“分子時(shí)鐘”

　　[趣味物理]華裔學(xué)者撥慢“分子時(shí)鐘”

　　悉尼華裔科學(xué)家何裕華最近發(fā)表了震驚科學(xué)界的研究發(fā)現(xiàn)，他指出，“分子時(shí)鐘”的推算生物種間分歧或拓殖之年代的方法有問(wèn)題，人們可能因此錯(cuò)誤推算了不少重要的年期。這一發(fā)現(xiàn)震驚了科學(xué)世界，而何裕華本人也因此獲牛津大學(xué)頒發(fā)的博士學(xué)位。

　　何裕華的研究認(rèn)為，根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)定出的物種變化時(shí)期更為接近實(shí)際。而使用DNA分析研究或“生物時(shí)鐘”定出的物種變化時(shí)間偏差頗大。

　　“寒武紀(jì)大爆炸”

　　考古年期：5.6億年前

　　DNA年期：160億年前

　　美洲出現(xiàn)人類(lèi)

　　考古年期：1萬(wàn)至1.2萬(wàn)年前

　　DNA年期：2.2萬(wàn)至2.5萬(wàn)年前

　　人類(lèi)飼養(yǎng)馬

　　考古年期：6千年前

　　DNA年期：32萬(wàn)至63萬(wàn)年前

　　人類(lèi)飼養(yǎng)狗

　　考古年期：1.2萬(wàn)至1.4萬(wàn)年前

　　DNA年期：18萬(wàn)至13.5萬(wàn)年前

　　人類(lèi)演變時(shí)間更晚？

　　何裕華認(rèn)為，現(xiàn)在科學(xué)家廣泛采用的“分子時(shí)鐘”方法來(lái)計(jì)算遺傳距離存有問(wèn)題。“分子時(shí)鐘”方法假設(shè)基因像時(shí)鐘一樣以恒定的速率累積突變，因此科學(xué)家可以測(cè)量出生物的演化，但何裕華的研究卻表明此推論是錯(cuò)誤的，他指出年代愈久遠(yuǎn)，基因改變的速度其實(shí)愈慢，因此推斷出人類(lèi)應(yīng)該在十至十五萬(wàn)年前演變出來(lái)，比現(xiàn)在的說(shuō)法縮短了一倍。

　　悉尼大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院，何裕華的前任導(dǎo)師拉斯·杰蒙博士指出，何裕華的研究具有“開(kāi)天辟地”的廣泛影響，可能會(huì)引起很大爭(zhēng)議。

　　年代越遠(yuǎn)，“時(shí)鐘”越慢

　　1965年，生物化學(xué)家提出基因變異按照恒定的速度進(jìn)行累積，因此兩個(gè)物種之間突變的數(shù)量可以用來(lái)推測(cè)物種進(jìn)化分支發(fā)生的時(shí)間，甚至不需要化石來(lái)提供證據(jù)。從那時(shí)起，科學(xué)家們已經(jīng)使用不同基因的分子鐘來(lái)研究各種物種的進(jìn)化。盡管科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)過(guò)不符合“分子時(shí)鐘”規(guī)律的例外情況，但大多數(shù)生物學(xué)家們?nèi)匀粓?jiān)持使用這種他們最喜愛(ài)的“時(shí)鐘”。

　　何裕華的研究推翻了上世紀(jì)60年代以來(lái)科學(xué)家廣泛采用的推算法，證明這個(gè)方法未必在所有物種身上都是正確的。他深入研究生物的基因代碼，包括鳥(niǎo)雀、哺乳類(lèi)動(dòng)物及猩猩的基因，證明“分子時(shí)鐘”并非以穩(wěn)定的速率運(yùn)行，年代越遠(yuǎn)，“時(shí)鐘”走得越慢。何裕華更指出，很多重要的年期都被錯(cuò)誤推斷。例如美洲何時(shí)出現(xiàn)人類(lèi)、動(dòng)物何時(shí)起被人飼養(yǎng)、艾滋病何時(shí)開(kāi)始等。

　　■人物鏈接

　　何裕華祖籍廣東省大布（廣州以西100公里左右），出生于悉尼沿海城鎮(zhèn)瑪露巴。瑪露巴的海灘以其風(fēng)景優(yōu)美而出名。

　　1998年，何裕華畢業(yè)于悉尼男子中學(xué)。2002年，他在悉尼大學(xué)獲得理科學(xué)士學(xué)位，次年獲得碩士學(xué)位。2006年，他因?yàn)樽C明“分子時(shí)鐘”方法有誤，獲得牛津大學(xué)博士學(xué)位。

　　除了熱衷于科研之外，何裕華還是個(gè)攝影愛(ài)好者。每到假期，他就會(huì)拿上自己的專(zhuān)業(yè)級(jí)相機(jī)去世界各地游覽。在他的個(gè)人主頁(yè)上，何裕華展出了自己的攝影作品。他說(shuō)，他這樣做是為了讓瀏覽者更深入地了解他所去過(guò)的地方以及他所居住的地方。

　　證實(shí)“大爆炸”年期嶄露頭角

　　何裕華主要研究動(dòng)植物分子基因，試圖從DNA基因排列入手重建生物進(jìn)化圖表。

　　在悉尼大學(xué)修讀高級(jí)理科并獲得榮譽(yù)學(xué)位時(shí)，何裕華已在此研究領(lǐng)域初露頭角。他和其導(dǎo)師重新分析研究DNA，證實(shí)“大爆炸”年期與考古年期較為接近，肯定了在五億六千年前，“寒武紀(jì)大爆炸”發(fā)生從而導(dǎo)致生物體大增，推翻了一般DNA研究認(rèn)定的此現(xiàn)象發(fā)生在16億年前的看法，解決了變化論中長(zhǎng)久未能解決的問(wèn)題。

　　目前，何裕華主要研究在不同分子時(shí)期、不同物種的基因以及不同的組織環(huán)境中，基因在分子水平下進(jìn)化的速度。他特別針對(duì)不同體系中定質(zhì)、定量的分子基因的變異率進(jìn)行深入研究。例如,研究同一樹(shù)種的不同“后代”。

　　何裕華的其它研究議題則包括不同種類(lèi)的物種及其它因素對(duì)于“分子時(shí)間”的評(píng)估可能造成的影響。他的研究在牛津大學(xué)安德魯·朗拜特博士的生物演變研究小組的監(jiān)督下進(jìn)行。

　　現(xiàn)在，何裕華試圖在貝葉斯框架上實(shí)施“分子時(shí)鐘”方法,以證實(shí)現(xiàn)今科學(xué)家常用的通過(guò)化石評(píng)估不同物種進(jìn)化分支發(fā)生時(shí)間的方法也存在一定問(wèn)題。