施温提·柏保: 我们体内的尼安德特人DNA痕迹
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0:00 - 0:03我今天想谈谈
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0:03 - 0:05从研究现代人和古人类
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0:05 - 0:07基因组的研究中
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0:07 - 0:09我们能够学到什么
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0:09 - 0:11在此之前
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0:11 - 0:14我先简短回顾一下你们已有的知识
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0:14 - 0:16我们的基因组 基因物质
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0:16 - 0:19几乎存在于人体所有细胞的染色体中
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0:19 - 0:21由脱氧核糖核酸（DNA）构成
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0:21 - 0:24呈双螺旋分子结构
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0:24 - 0:26遗传信息
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0:26 - 0:28存在于四种脱氧核苷酸
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0:28 - 0:30所组成的序列中
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0:30 - 0:33这四种脱氧核苷酸分别简称为 A T C G
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0:33 - 0:35信息有两组
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0:35 - 0:37每条氢链上各有一组
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0:37 - 0:39这很重要
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0:39 - 0:41因为 每当新细胞形成 这些氢链会展开
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0:41 - 0:44而新的氢链以旧氢链作为模板进行互补配对
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0:44 - 0:47这一过程几乎精准无误
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0:47 - 0:49当然 在自然界中
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0:49 - 0:51事事无绝对
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0:51 - 0:53错误总有发生的时候
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0:53 - 0:56而一旦发生 一个错误的字母就会被编进去
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0:56 - 0:58我们可以等一下会看到
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0:58 - 1:00这些突变产生的结果
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1:00 - 1:02例如拿在座各位的DNA 序列
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1:02 - 1:05进行比对
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1:05 - 1:08如果拿我的基因组与你的基因组相比
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1:08 - 1:12每1200到1300个字母
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1:12 - 1:14就会出现差异
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1:14 - 1:16这些突变像时间一样
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1:16 - 1:19不断累积
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1:19 - 1:22如果把一只黑猩猩加进来 我们能看到更多差异
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1:22 - 1:25大致每100个字母
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1:25 - 1:27就会出现差异
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1:27 - 1:29如果你对一段DNA
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1:29 - 1:31或整个基因组的历史感兴趣
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1:31 - 1:34你可以通过观察到的这些差异
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1:34 - 1:36对DNA的历史进行重组
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1:36 - 1:40我们可以通过这个树状图
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1:40 - 1:42来描述这段历史过程
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1:42 - 1:44在这里 情况非常简单
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1:44 - 1:46这两个人类的DNA序列
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1:46 - 1:49可以追溯到较为近期的一位共同祖先
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1:49 - 1:53而进一步追溯下去 就找到了他们和黑猩猩的共同祖先
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1:53 - 1:56由于这些突变
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1:56 - 1:58多少起到了时间的作用
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1:58 - 2:00你可以通过这些差异
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2:00 - 2:02来对时间进行预测
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2:02 - 2:04这两个人类通常
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2:04 - 2:08在50万年前有共同的祖先
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2:08 - 2:10而与黑猩猩
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2:10 - 2:13则在500晚年前有共同的祖先
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2:13 - 2:15在过去几年里
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2:15 - 2:17由于有了先进的技术
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2:17 - 2:21你们能够很快地查看许许多多DNA片段
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2:21 - 2:23我们现在能够在短短几个小时里
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2:23 - 2:26鉴别出一整个人类基因组
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2:26 - 2:29当然 我们每个人都有两个基因组
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2:29 - 2:32一个来自母亲 而另一个来自父亲
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2:32 - 2:36长度约为30亿个字母
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2:36 - 2:38我们会发现 我的两个基因组
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2:38 - 2:40或者一个基因组
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2:40 - 2:43在这样的排列中
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2:43 - 2:45有300万个差异
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2:45 - 2:47现在你可以开始
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2:47 - 2:49分析这些基因差异
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2:49 - 2:51如何分布在世界各地
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2:51 - 2:53如果你这么做
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2:53 - 2:57你会发现一定数量的基因变异发生在非洲
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2:57 - 3:00如果你看非洲以外
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3:00 - 3:03你找到相对较少的基因变异
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3:03 - 3:05这让人大吃一惊
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3:05 - 3:08这是因为非洲以外的人口数量
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3:08 - 3:11比非洲的人口多了6至8倍
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3:11 - 3:14但是非洲人
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3:14 - 3:17拥有更多的基因变异
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3:17 - 3:19更值得注意的是 几乎所有非洲以外的
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3:19 - 3:21基因变异
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3:21 - 3:23都与非洲境内的DNA序列
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3:23 - 3:25关系非常密切
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3:25 - 3:27但如果你看非洲境内
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3:27 - 3:30基因变异的组成
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3:30 - 3:33在非洲以外并没有近亲
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3:33 - 3:36所以这个模式说明
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3:36 - 3:39来自非洲的一部分变异
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3:39 - 3:43走出了非洲 走向了世界
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3:43 - 3:47再通过使用追溯这些基因差异的手段
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3:47 - 3:49我们得到这样一个结论
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3:49 - 3:51即现代人
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3:51 - 3:54本质上基本相同的你和我
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3:54 - 3:57都是在10万至20万年前
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3:57 - 4:01在非洲出现并演进的
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4:01 - 4:05之后 在大约10万到5万年前
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4:05 - 4:07他们走出了非洲
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4:07 - 4:09走向了世界
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4:09 - 4:11我常说
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4:11 - 4:13从基因组的层面上看
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4:13 - 4:15我们都是非洲人
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4:15 - 4:18现代人要么生活在非洲
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4:18 - 4:20要么就是以前从非洲走出来的
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4:20 - 4:22现代人近期起源的
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4:22 - 4:25另一个结果
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4:25 - 4:27是基因变异
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4:27 - 4:29在世界上广泛分布
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4:29 - 4:31到很多地方
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4:31 - 4:34至少从总体上看
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4:34 - 4:38基因变异的走势成斜线状
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4:38 - 4:40既然存在如此多的基因变异
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4:40 - 4:43它们的变化率也不同
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4:43 - 4:46这意味着如果我们鉴别出一个DNA序列
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4:46 - 4:49即某个人的基因组
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4:49 - 4:51我们就可以非常准确地推算出
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4:51 - 4:53这个人来自何方
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4:53 - 4:55假设这个人的父母或祖父母
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4:55 - 4:58基本都留在一个地方
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4:58 - 5:00但是这就意味着
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5:00 - 5:02比如说 许多人认为
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5:02 - 5:05不同大洲的人
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5:05 - 5:07其基因存在巨大差异吗？
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5:07 - 5:10我们也在问这些问题
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5:10 - 5:13有一个正在进行的项目
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5:13 - 5:15在为一千个人的基因组排序
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5:15 - 5:18这些人来自世界各地
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5:18 - 5:21他们为来自非洲的两个种群的
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5:21 - 5:24185人进行了基因组排序
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5:24 - 5:27他们也在欧洲和中国也找了同样多的人
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5:27 - 5:30对其基因组进行排序
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5:30 - 5:33现在可以说我们找到了多少差异了
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5:33 - 5:36也就是其中一个序列
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5:36 - 5:39有多少字母是不同的
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5:39 - 5:43这个数字很大 3千8百万个差异
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5:43 - 5:46我们会为 非洲人和非非洲人种
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5:46 - 5:48是否存在绝对的差异
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5:48 - 5:50也许我们许多人所认为的
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5:50 - 5:52最大差异曾经存在过
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5:52 - 5:54我所谓的
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5:54 - 5:56绝对差异是指
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5:56 - 5:59当所有非洲人 在基因序列中
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5:59 - 6:02某个特定位置上都有同样一个字母
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6:02 - 6:06而所有非非洲人种 在这个位置上都有另一个字母
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6:06 - 6:09而在这几百万个差异中
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6:09 - 6:12没有任何一个位置有这种情况
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6:14 - 6:16这听起来不可思议
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6:16 - 6:19也许这是因为个别人被分错组了
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6:19 - 6:21那我们就把标准放松一些
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6:21 - 6:23看看我们在95%的非洲人样本中
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6:23 - 6:25能够找到多少个这样的位置
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6:25 - 6:27一个变量是
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6:27 - 6:2995% 另一个变量
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6:29 - 6:31我们得到的数字是12
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6:31 - 6:33这真的很神奇
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6:33 - 6:35这意味着我们看到
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6:35 - 6:38一个来自非洲的人
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6:38 - 6:41和一个来自欧洲或亚洲的人
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6:41 - 6:45从单个序列位置来看 我们无法
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6:45 - 6:47100%准确判断这个人携带的基因组的序列
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6:47 - 6:49而通过12个序列位置判断
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6:49 - 6:53我们也只能期望95%的准确率
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6:53 - 6:55这令人意外
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6:55 - 6:57我们从外表上看
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6:57 - 7:01很容易就知道他们或其祖先从哪里来
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7:01 - 7:03这意味着
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7:03 - 7:05那些显而易见的特征
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7:05 - 7:07包括
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7:07 - 7:10面部特征 肤色 毛发结构
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7:10 - 7:14都不是由单个其重大作用的基因决定的
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7:14 - 7:17而是许多不同基因变体共同作用的结果
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7:17 - 7:19而在世界不同的地方
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7:19 - 7:21这些变体变化呈现不同频率
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7:21 - 7:24关于这些特征的另外一点
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7:24 - 7:27我们能够不费吹灰之力就能分辨彼此
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7:27 - 7:29我认为这点非常值得思考
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7:29 - 7:32那就是
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7:32 - 7:35这些特征都体现在我们体表
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7:35 - 7:37这些都是
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7:37 - 7:40面部特征 毛发结构 肤色
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7:40 - 7:42在食物的新陈代谢方面
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7:42 - 7:44以及对抗病菌的
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7:44 - 7:48免疫系统方面
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7:48 - 7:50不同人种的
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7:50 - 7:53相关特征
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7:53 - 7:55也有不同
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7:55 - 7:57但这些都属于身体特征
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7:57 - 8:00直接与环境互动
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8:00 - 8:04也可以说是与自然亲密接触
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8:04 - 8:06不难想象
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8:06 - 8:08身体这些部位
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8:08 - 8:11能够很快被自然选择所影响
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8:11 - 8:13并改变相关的
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8:13 - 8:15基因频率
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8:15 - 8:18如果我们看看那些
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8:18 - 8:20不直接接触外界环境的部位
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8:20 - 8:23如肾脏 肝脏 心脏
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8:23 - 8:25就完全不可能
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8:25 - 8:27通过观察这些器官
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8:27 - 8:30来判断人种
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8:31 - 8:33由此可推断出
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8:33 - 8:36另外一个有趣的观点
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8:36 - 8:40那就是人类的共同祖先来自非洲
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8:40 - 8:43他们出现在
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8:43 - 8:45距今10年以前
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8:45 - 8:47但他们不是唯一的人类种群
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8:47 - 8:50当时还有其他人类种群
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8:50 - 8:53最著名的要数尼安德特人
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8:53 - 8:55这些体魄强健的人类
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8:55 - 8:57在左边
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8:57 - 9:01与右边的现代人骨架相对比
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9:01 - 9:04他们自千百年前就一直生活在
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9:04 - 9:06西亚和欧洲地区
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9:06 - 9:08这里有个问题很有意思
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9:08 - 9:10我们两种人相遇的时候 发生了什么
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9:10 - 9:12尼安德特人后来怎么了
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9:12 - 9:14为了回答这些问题
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9:14 - 9:18我的研究组 从25年前
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9:18 - 9:20就一直在对从生活在几万年前的
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9:20 - 9:22穴居人以及古生物的
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9:22 - 9:24遗骸中提取其DNA的方法
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9:24 - 9:27进行研究
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9:27 - 9:30提取DNA
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9:30 - 9:32并将它转换成可以进行排序的形式
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9:32 - 9:35需要用到纷繁复杂的技术
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9:35 - 9:37工作的时候要高度谨慎
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9:37 - 9:40以免把你的DNA
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9:40 - 9:43与试验中的DNA混在一起
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9:43 - 9:46通过使用这些方法
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9:46 - 9:50我们能够在很短的时间里将许多DNA分子排序
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9:50 - 9:52我们在去年
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9:52 - 9:55成功将首个尼安德特人基因组排序
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9:55 - 9:57所有人
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9:57 - 9:59现在都能在网络上看到
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9:59 - 10:02我们到目前为止重建的
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10:02 - 10:05尼安德特人55%的基因组
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10:05 - 10:07你可以开始把它
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10:07 - 10:10和现代人类的基因组作对比
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10:10 - 10:12有一个问题
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10:12 - 10:14你可能会问到
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10:14 - 10:16那就是 我们碰面时 发生了什么
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10:16 - 10:18我们交汇过吗
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10:18 - 10:20研究这个问题
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10:20 - 10:23就要把来自南欧的尼安德特人基因组
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10:23 - 10:25与现代人的基因组
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10:25 - 10:27相比对
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10:27 - 10:29接下来
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10:29 - 10:31我们一对对地进行比对
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10:31 - 10:33先比对两个非洲人
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10:33 - 10:35观察这两个非洲人的基因组
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10:35 - 10:38找出它们的差异
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10:38 - 10:41每次比对都要问 尼安德特人的情况呢
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10:41 - 10:44它是否与其中一个非洲人相匹配
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10:44 - 10:47我们认为这两个非洲人之间没有差异
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10:47 - 10:49因为尼安德特人从未去过非洲
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10:49 - 10:52他们应该是一样的 其中一个非洲人
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10:52 - 10:55不会比另一个非洲人与尼安德特人更相近
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10:55 - 10:57而事实正是如此
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10:57 - 10:59数据说明
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10:59 - 11:03尼安德特人和两个非洲人的差距是一样的
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11:03 - 11:05但是这又不同了
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11:05 - 11:09这次我们比对的是欧洲人和非洲人
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11:09 - 11:12尼安德特人与欧洲人
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11:12 - 11:14相匹配的情况
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11:14 - 11:16远胜于与非洲人的匹配
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11:16 - 11:19我们在比对中国人和非洲人的时候
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11:19 - 11:21情况也是这样的
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11:21 - 11:25尼安德特人与中国人匹配的程度更高
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11:25 - 11:27这也让人惊奇
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11:27 - 11:29因为 尼安德特人从来没有去过中国
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11:29 - 11:33我们提出的解释是
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11:33 - 11:35当现代人在10万年前
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11:35 - 11:38走出非洲时
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11:38 - 11:40他们碰上了尼安德特人
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11:40 - 11:43他们可能首先到了中东
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11:43 - 11:45那里正是穴居人生活的地方
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11:45 - 11:47如果他们曾在那里交汇过
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11:47 - 11:49那么那些现代人
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11:49 - 11:51后来成为了非洲以外
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11:51 - 11:53人类的祖先
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11:53 - 11:56就携带了尼安德特人的基因
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11:56 - 11:58并把它传播到了世界各地
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11:58 - 12:01于是 今天 生活在非洲以外的人们
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12:01 - 12:04有2.5%的DNA
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12:04 - 12:06来自穴居人
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12:06 - 12:09我们现在有了一个穴居人基因组
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12:09 - 12:11作为一个参照点
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12:11 - 12:13又有了研究古代遗骸
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12:13 - 12:15并从中提取DNA的
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12:15 - 12:17技术
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12:17 - 12:21我们可以在世界其它地区采用这些技术
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12:21 - 12:24我们首先在南西伯利亚
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12:24 - 12:26阿尔泰山
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12:26 - 12:28一个叫做德尼柔娃（Denisova）的地方
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12:28 - 12:30这是一个溶洞
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12:30 - 12:33考古学家在2008年
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12:33 - 12:35发现了一小片骨头
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12:35 - 12:37这是骨头的复制品
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12:37 - 12:41他们发现这是
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12:41 - 12:44人类小手指的趾骨
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12:44 - 12:46它的保存状态很好
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12:46 - 12:49让我们能够从中鉴别出这个人的DNA
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12:49 - 12:51其序列长度比先前
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12:51 - 12:53尼安德特人的DNA还要长
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12:53 - 12:55并将它与尼安德特人的基因组
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12:55 - 12:58和现代人的基因组相联系
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12:58 - 13:00我们发现
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13:00 - 13:03这个人的DNA序列
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13:03 - 13:07源自64万年前的尼安德特人
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13:07 - 13:10进一步追溯下去 到了80万年前
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13:10 - 13:12这个人和现代人
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13:12 - 13:14有共同的祖先
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13:14 - 13:16这个人来自一个
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13:16 - 13:19与尼安德特人拥有共同祖先的种群
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13:19 - 13:22而在更久以前 他们有很长的独立历史
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13:22 - 13:24从这小小一片的骨头
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13:24 - 13:26通过这小小一片骨头
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13:26 - 13:28我们首次发现这个人种
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13:28 - 13:30于是我们用发现地点的名字
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13:30 - 13:33将他们命名为德尼柔娃人
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13:33 - 13:36对于德尼柔娃人
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13:36 - 13:38我们也问了同样的问题
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13:38 - 13:42他们与现代人的祖先何时进行交汇的？
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13:42 - 13:44如果我们问这个问题
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13:44 - 13:46并把德尼柔娃人的基因组
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13:46 - 13:48如世界各地人们的基因组相比
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13:48 - 13:50我们惊奇地发现
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13:50 - 13:52没有证据证明德尼柔娃人的DNA
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13:52 - 13:57与现在生活在西伯利亚的人有关系
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13:57 - 13:59但是 我们在巴布亚新几内亚
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13:59 - 14:03和一些美拉尼西亚和太平洋岛屿上找到了证据
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14:03 - 14:05由于我们认定
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14:05 - 14:08美拉尼西亚人的祖先从未到过西伯利亚
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14:08 - 14:11所以我们推测
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14:11 - 14:13德尼柔娃人在过去分布的地区更广
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14:13 - 14:15通过研究
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14:15 - 14:18这些消亡了的人类种群的基因组
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14:18 - 14:21我们对现代人祖先走出非洲时的世界
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14:21 - 14:24有了逐步的认识
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14:24 - 14:27西有尼安德特人
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14:27 - 14:29东有德尼柔娃人
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14:29 - 14:31也许还有其他
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14:31 - 14:33我们尚未发现的人种
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14:33 - 14:36我们并不确定这些人种的分界在哪里
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14:36 - 14:38但我们知道尼安德特人
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14:38 - 14:40和德尼柔娃人都曾在南西伯利亚生活过
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14:40 - 14:43他们至少曾经一度共同生活在那里
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14:43 - 14:46现代人随后在非洲出现
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14:46 - 14:49走出了非洲 我们认为他们去到了中东
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14:49 - 14:52他们和尼安德特人交汇
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14:52 - 14:55接着继续分散到世界各地
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14:55 - 14:58到了东南亚
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14:58 - 15:00他们又和德尼柔娃人尼安德特人交汇
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15:00 - 15:03接着去到太平洋岛屿
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15:03 - 15:06后来 这些早期人类都消亡了
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15:06 - 15:09但是今天
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15:09 - 15:11在我们某些人
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15:11 - 15:14也就是那些后来走出非洲的人仍然有2.5%的DNA
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15:14 - 15:16来自尼安德特人
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15:16 - 15:18而生活在美拉尼西亚的人们
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15:18 - 15:21另有5%的DNA
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15:21 - 15:24来自德尼柔娃人
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15:24 - 15:26这是否意味着
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15:26 - 15:28非洲以外的人
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15:28 - 15:31与非洲人之间存在绝对的差异
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15:31 - 15:33非洲以外的人们
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15:33 - 15:35拥有已消亡
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15:35 - 15:37古人类的基因
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15:37 - 15:39而非洲人却没有
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15:39 - 15:42我不这么认为
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15:42 - 15:44现代人被认为
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15:44 - 15:46最早出现在非洲
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15:46 - 15:49他们当然也遍布整个非洲
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15:49 - 15:52那里有更古老的人类种群
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15:52 - 15:54既然我们曾经与其他种群杂居
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15:54 - 15:56我敢肯定
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15:56 - 15:58当我们找到一个
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15:58 - 16:00更早期人类的基因组
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16:00 - 16:02我们可能会发现
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16:02 - 16:05他们曾与早期现代人在非洲交汇
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16:06 - 16:08总结一下
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16:08 - 16:10从比对现今人类
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16:10 - 16:12与已消亡的古人类的基因组研究
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16:12 - 16:14我们学到了什么
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16:14 - 16:16我们也许学到了很多东西
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16:16 - 16:21我认为最重要的是
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16:21 - 16:24我们的基因交汇在了一起
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16:24 - 16:26我们拥有这些古人类的基因
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16:26 - 16:28不管现代人曾在哪里与他们相遇
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16:28 - 16:32从那以后 我们的基因就交汇在了一起
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16:32 - 16:34非常感谢
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16:34 - 16:40（众人鼓掌）
- Title:
- 施温提·柏保: 我们体内的尼安德特人DNA痕迹
- Speaker:
- Svante Pääbo
- Description:
-
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遗传学家施温提·柏保通过介绍了一项大规模的世界范围内的研究，展示了早期人类中走出非洲之后与尼安德特人交配的DNA证据（是的，我们中的不少人拥有穴居人的DNA）。他解释了小小一片小指骨如何足以分辨出一个全新的类人人种。
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 16:41
|
Lili Liang added a translation |