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奇葩证明题--你妈是你妈? 如何科学证明?

前一阵,一个证明“你妈是你妈”的难题彻底火了。一时间,同是政策障碍导致的“单身证明”、“人品证明”等各种荒唐证明题浮出水面,让人哭笑不得。本着有事不怕事的原则,我们索性跟“你妈是你妈”这一奇葩证明题死磕到底:你非要我证明,我就证明给你看看。

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事实上,科学地破解“你妈是你妈”这一证明题,就是证明“你是你妈亲生的”。我们会自然地想到亲子鉴定。然而检验亲缘关系的方法不止亲子鉴定一种,其他方法是什么,亲子鉴定本身又到底是怎么一回事,和其他方法有无共通之处呢?让我们从血型鉴定说开去。


方法一:血型鉴定


准确程度:30%


我们每个人的血型是由基因(具体的说是A、B、O等基因)决定的。在ABO血型系统中,A、B是显性基因,O是隐形基因,等位基因有六种。根据孟德尔的遗传定律,我们可以通过父母的血型,来推算子代所有可能的血型,那些不在结果中的,就可以排除亲生的可能了。举个例子,爸妈都是O型血(OO),是两个隐形纯合子,那么亲生孩子只可能是O型血;但如果爸妈都是B型血(BB或BO),那他们的孩子的血型有可能是B型或O型,以此类推。


血型鉴定的方法在二十世纪二十年代就已经出现,但它仅检验一个遗传位点——即血型位点,加上其他各种因素,这种方法用于血缘关系鉴定时只有30%左右的排除率,剩下的也不能确定是否真的有骨肉之亲抑或近亲,显然还是太弱了。


增强可靠性方法之一是根据多种血型系统同时鉴定,这相当于增加检测的遗传位点数。除了ABO血型系统,还有MN血型系统、Rh血型系统、Ss血型系统、hp血型系统可以用来鉴别亲子关系。检验系统越多,结果越准确。


什么,你说滴血认亲?……虽然这也是用血,但只是古人传说而已,没有血型理论的情况下不可能靠谱的。


方法二:血清分类学测试


准确程度:40%


二十世纪三十年代发展起来的血清分类学测试也可以用于鉴定亲缘关系。这种测试的原理也是利用抗原抗体的特异性结合产生凝集或沉淀等现象,主要用来检测血清内的特定蛋白。如检验A与B的亲缘关系,用A血液中的某蛋白注入B(实验动物)体内,一段时间后抽取B的血清(含抗体,又称抗血清),滴入原来作为抗原的蛋白质溶液,血清中的抗体就会与原蛋白质发生特异性结合,产生沉淀。通过检测沉淀产生的多少,就可以判断A和B的亲缘关系:蛋白质分子结构越相似,沉淀越多,A和B的亲缘关系就越近。


血清分类学方法用于亲缘关系鉴定时,相对血型鉴定排除率提高到了40%。但要证明“你妈是你妈”还是远远不够的。


方法三:人类白细胞抗原(HLA)测试


准确程度:80%


六七十年代出现的人类白细胞抗原(HLA)测试准确性能达到约80%,结合血型鉴定,效果更加可观。理解白细胞抗原可以从移植手术的排异反应入手:接受者和器官贡献者的人类白细胞抗原越相近,排异反应就越小,可以说白细胞抗原决定了组织相容性。


相较于ABO血型的两个共显性基因(A和B)与一个隐形基因(O)构成的遗传系统,HLA遗传系统为共显性复等位基因,有上百种表型(而ABO血型只有四种);又由于各座位上等位基因随机组合,人群基因型的数量足以让每个人(同卵双胞胎除外)都拥有独一无二的HLA。相对于血型,HLA的高度多态性大大增强了其在鉴定亲缘关系上的准确性。


我们平时说的血型,指的是红细胞血型,仅为血型的一种分类。除此之外还有白细胞血型、血小板血型、血清型和血清酶型以及红细胞酶型四种,上文提到的HLA和血清蛋白测试都可以归类其中。也就是说,以上三种鉴定方法都属于广义的血型鉴定。


方法四:DNA鉴定


准确程度:99.99%或更高


DNA鉴定为现有最权威,且司法上承认的亲子鉴定方法。从原理看,DNA鉴定与血型鉴定并没有大的不同,只是前者用的仪器、方法更高端一点,结果更准确罢了。将受测者染色体基因中一段序列与其父母的染色体相应位置上的基因序列进行比对,不考虑基因变异等极端情况,子代的序列必与父母中的一方相同。


如果把血型鉴定看作是一个遗传位点上的检测和比对,那么DNA鉴定则是多个遗传位点上的比对。多位点的鉴定可以大大提高待检基因序列组的特异性,也可以一定程度减少因位点突变而造成的不确定性,进而提高亲子鉴定结果的准确性。


国际上的DNA鉴定是以CODIS(Combined DNA Index System)系统为标准,规定DNA鉴定系统中至少需有13个点位。比较先进的DNA鉴定技术是16组基因位点的PCR-STR或PCR-RFLP技术,鉴定的位点包括15组STR位点及一组性别基因,是目前世界公认非常准确的鉴定系统。


至此,从技术层面看,现有的亲子鉴定可以说做到极致了,足以证明“你妈是你妈”了。但从另一角度看,这问题并没有结束:科学不但能帮你证明你妈是你妈,甚至还能追溯到全人类的“妈”。


线粒体夏娃——人类共同的妈妈?


这个问题实际上关系到人类起源。现今古人类起源于非洲的观点已经没有争议,但现代人的起源,是从非洲到不同大陆的古人类独立连续地进化成现代人(多地区起源说),还是10万年前从非洲的第2次迁移,走出非洲以后完全取代了其他地区的古人种(走出非洲说),是人类学领域争论的最激烈的问题之一。寻找到全人类共同的“妈妈”,是“走出非洲”说求证过程的重要成果。这便是线粒体夏娃的重要意义之一,那怎么证明她是全人类的“妈妈”呢?


每一代染色体内都保留上一代的基因,通过研究某一段基因序列在历代祖宗分布情况可以找到最开始为你贡献了那段序列的老祖宗。随便拿一个基因,只要把它们的突变过程追溯得足够远,总能找到一个共同祖先。


然而,越往前追溯,每个人的祖先越多:你有两个父母,四个祖父母,八个曾祖父母……这么翻倍下去,几十代就会成了个天文数字。但这其实是统计学上的一个假象,假设每一代人的人数是固定的,而实际上越早期人数会越少,而且不同的祖先可能是同一个人。所以,只要追溯得足够远,当时以及在那以前生活着的、到现在还有后代的所有人,就都成了你的祖先。


所以,如果我们以全世界的人所共有的某项特征为据(比如线粒体、Y染色体或某种基因)往前追溯,最后全世界的人总能找到一个共同的祖宗,但是这绝不意味着当时就没有其他的人了,更不意味着这个老祖宗的遗传贡献就比其他的同时代的人都大。


线粒体夏娃就是以线粒体(MtDNA)为据往前追溯找到的“一位母亲”。精卵结合时精子线粒体不进入受精卵,故后代线粒体基因全部由母亲的线粒体提供,不发生基因重组,这就是线粒体的母系遗传。事先就确定基因来自母亲为进一步追溯节省许多时间。另外人类线粒体只有约1.6万个碱基对,37个基因,相对于常染色体不是一个数量级的少,检测也方便许多。


1987年,美国加利福尼亚大学伯克利分校生化系的艾伦·威尔逊(Alan Wilson)等,在《自然》(Nature)杂志上发表了题为《线粒体DNA与人类进化》的文章。他们分析了140多份来自世界各地的现代人胎盘线粒体DNA样本,比较切割产生的DNA片段,发现非洲样本变异最多,其次是亚洲样本。最后他们得出结论,这些线粒体可能是从非洲20万年前假设存在的一个黑人妇女那里继承下来的,这就是“线粒体夏娃”理论。该理论基于两个假设:一是线粒体的母系遗传特性,二是线粒体基因多态性仅是稳定的突变积累的结果。


这样理论上的确可以找到人类共同的妈妈。不过,反对者认为该实验计算程序存在问题,也有发现父系线粒体遗传的证据,也有认为研究MtDNA不如核DNA有代表性的等等。众多异议似乎让“线粒体夏娃”真的像“夏娃”一样是个美好的想象。另外,如上文提到,线粒体夏娃仅仅是从线粒体基因入手追溯到的人类母亲,同时代当然还有其他女人,并不只有夏娃,她们也对人类基因库做出了贡献,只不过他们的线粒体没有流传下来罢了。


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