近日，英国皇家学会《Royal Society Open Science》杂志发表了中国农业大学经济管理学院遗传经济学课题组与多所科研机构的合作研究成果：“Relationship Between Rice Farming and Polygenic Scores Potentially Linked to Agriculture in China（中国水稻种植历史与现代人多基因评分差异相关）”。这是课题组自2020年以来公开发表的第4篇遗传经济学领域研究论文（其中SCI论文3篇，CSSCI论文1篇）。

自然选择（Natural Selection）是指一个进化过程，其中具有促进生存特征的个体会以更高的速率繁殖，因此这些有利特征在人类或特定物种中会逐渐变得更加普遍；这一概念由查尔斯·达尔文（Charles Darwin）于1859年出版的《物种起源》一书中提出。基因时代到来之前，学术界曾经的普遍观点是“人类在最近1-2万年中几乎没有什么改变”，“人类进化约在2万年前就停止了”。但最近十年间，一些研究人员陆续发现人类在过去的几千年中经历了新的进化过程，并且新的进化过程很可能在当代社会中仍在持续（Beauchamp，2016；Guo et al.，2018；Sanjak et al.，2018）。本文的研究结果支持了第二种观点，即人类的社会经济行为会影响人类自身的进化方向；人类的种植、生产、生活方式及其在历史长河中的种种变迁，会形成选择压力从而在基因层面改变“who we are（我们是谁）”。（原文链接点左下角“阅读原文”）

在人类漫长的历史长河中，农业的出现虽然只有大致一万年，但却是人类社会发展历程中最为关键的里程碑之一，因为它从根本上改变了人们的生活方式。而在多种农业实践活动中，9400年前起源于我国的水稻种植又与其他作物（如小麦、玉米等）的种植具有显著差异，如水稻种植所需劳动投入时间更长、对集体协作要求更高等。本研究发现，水稻驯化和栽培的出现很可能不仅在文化上（即解释南北方文化差异的“大米理论”；Talhelm et al.，2014），而且在基因层面塑造了人类。利用分子遗传学的最新发现，作者构建了包括身高、体质指数（BMI）、抑郁症风险、时间折扣率、生育意愿、受教育程度、风险偏好和酒精耐受相关的9个多基因评分或基因型，研究它们与中国水稻栽培历史的关联。两阶段最小二乘法和一系列稳健性检验的估计结果表明，水稻种植历史在基因层面上与较高的生育意愿以及较低的酒精耐受性显著相关。这一研究结果说明水稻种植活动很可能在较短的历史进程中（几千年）影响了人类进化；并且表明了人类历史上的重大社会文明转型事件虽然对基因影响很小，但仍然可以检测出来。

水稻种植历史为什么会选择较高的生育意愿以及较低的酒精耐受性？作者提出了几种可能的解释：

01

水稻种植与高生育

首先，水稻的劳动密集程度远远高于小麦和其他旱地作物。研究人员计算了丈夫和妻子需要多少劳动力来种植足够的水稻来吃，并用来换取衣服和工具等必需品。他们得出的结论是，劳动力需求如此之高，以至于丈夫和妻子如果仅仅依靠自己的劳动力，就无法耕种足够大的水稻来养家糊口。儿童为农场家庭提供劳动力。儿童在世界各地的农业家庭中都是劳动力，但这对稻农来说可能特别关键。因此，水稻种植的环境可能选择了那些在年轻时就有孩子的人，从而在一生中拥有更多的后代和家庭劳动力。第二，水稻种植比小麦和小米等作物产量更高。历史上，水稻的每亩产量是小麦的3-5倍。食物的相对丰富可能会鼓励稻米种植社区更早地进行生儿育女。第三，也有证据表明，中国的水稻地区在历史上比小麦地区的预期寿命要短。有证据表明，在没有卫生基础设施的时代，水稻地区的人们饮食不太多样化（缺乏某些营养物质，如维生素B和铁），而且人口密度大。一位历史学家认为，水稻的高生产力可能矛盾地造成了更多的灾难性崩溃。寿命的缩短和灾难的风险可能会增加年轻时生孩子的压力。在被驯化的动物中也观察到了这种模式，它们的寿命通常较短，但在较早的年龄就有后代，而且频率较高。

02

水稻种植与低酒精耐受

为什么水稻可能选择了乙醛脱氢酶缺乏的基因型？这种基因（即ALDH2 rs671）会导致乙醛在肝脏中过度积累，出现酒精性脸红等症状。谷物是用于制造酒精的一种常见成分。一些研究人员推测，早在9000年前，稻农可能就能较早地获得用于制造米酒等酒精的过量谷物。农业和发酵饮料的制作是相辅相成的。大多数狩猎-采集人口不具备制造酒精的手段、技术或资源。有了更多的酒精，水稻地区可能有更多的经验，如酗酒、忽视儿童、改变先天免疫调节和肿瘤发展等后果。因此，水稻地区可能比其他人群暴露在酒精压力下的时间更长。

作者特别指出，以上为水稻可能选择这些基因的原因提供了初步的解释，但仍然是早期猜测，缺乏直接的考古学证据（如来自古人类骨骼的DNA证据）。随着历史学家和人类学家对水稻种植历史的更多发现，我们可以完善我们对水稻种植如何选择特定基因的理解。

中国农业大学经济管理学院朱晨副教授为论文的通讯作者，并与芝加哥大学Booth商学院Thomas Talhelm副教授为论文的共同第一作者。

参考文献：

[1] Zhu, Chen,Talhelm Thomas, Yingxiang Li, Gang Chen, Jiong Zhu and Jun Wang. "Relationship between rice farming and polygenic scores potentially linked to agriculture in China." Royal Society Open Science 8(8) (2021).

[2]Talhelm, Thomas, Xiao Zhang, Shige Oishi, Chen Shimin, Dechao Duan, Xiaoli Lan, and Shinobu Kitayama. "Large-scale psychological differences within China explained by rice versus wheat agriculture." Science 344, no. 6184 (2014): 603-608.

[3]Beauchamp, Jonathan P. "Genetic evidence for natural selection in humans in the contemporary United States."Proceedings of the National Academy of Sciences113, no. 28 (2016): 7774-7779.

[4] Guo, Jing, Yang Wu, Zhihong Zhu, Zhili Zheng, Maciej Trzaskowski, Jian Zeng, Matthew R. Robinson, Peter M. Visscher, and Jian Yang. "Global genetic differentiation of complex traits shaped by natural selection in humans."Nature Communications9, no. 1 (2018): 1-9.

[5] Sanjak, Jaleal S., Julia Sidorenko, Matthew R. Robinson, Kevin R. Thornton, and Peter M. Visscher. "Evidence of directional and stabilizing selection in contemporary humans."Proceedings of the National Academy of Sciences115, no. 1 (2018): 151-156.

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