研究人员分子演化华中农业大学作物遗传改良国家重点实验

　　华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室水稻团队在分子演化领域研究中取得了可喜进展，使用相关研究成果，可以方便专注于功能基因研究专家对演化模型的使用。华中科技大学校长李培根院士则回忆，自己在国外念书时，“教授上课是上课的时间，另外还有一个专门接待学生的时间，你可以去办公室跟他讨论。研究结果以“A dynamic programming procedure for searching optimal models to estimate substitution rates based on the maximum-likelihood method”为题，于4月26日在线发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。基于其体型，研究人员提出，这种新的物种源于南方古猿非洲种(Australopithecus africanus),而这种类人动物的出现表明了效能更高的行走与奔跑即将出现。文章通讯作者为华中农业大学客座教授龙漫远老师和华中农业大学生科院张启发老师，第一作者为生科院博士研究生章成君。它们的特征意味着从较早期的原始人向人类的转化是一个非常缓慢的过程，其中最先出现的是各种类似人的物种。

　　达尔文在物种起源中提出，任何生物体都有一个共同的祖先，将所有这些生物体联系到一起，可以画出一个生命之树。中广网北京7月13日消息 对于年初跨校选修双学位的选择，华中科技大学学生周志兵而今多少有些失落。分子演化学研究人员通过研究DNA或者蛋白质的变化来反映生命（或基因）的演化过程。珊瑚不仅形象像树枝，颜色鲜艳美丽，可以做装饰品，并且还有很高的药用价值。在这种方法中，研究人员通过调整DNA或者蛋白质变化的速率，来模拟各个物种或者物种内某一个基因的演化速率，从而来推断出物种（或基因）的分化年代，分析某个物种（或基因）是否更易于生存与繁衍等有用的信息。华中科技大学高等教育研究院别敦荣教授对这一观点表示认同。

　　由于不同阶段的DNA或者蛋白的变化速率的组合数目是非常巨大的，虽然现在电脑的计算能力已经非常强大，但是仍然无法计算所有的组合类型——对10个物种（或基因）来说，即使它们相互之间的亲缘关系已经完全确定，单单允许DNA（或者蛋白质）的速率进行变化，这种可能的组合就已经超过了6820亿。据悉，研究人员在该洞穴中还发现了至少25种其他种类的动物化石，其中包括剑齿虎、野猫、鬣狗、野狗、羚羊以及马。在实际的研究过程中，传统的做法是根据研究人员的兴趣或者已经获得经验，挑选出几个特定的树枝（branch），针对这些树枝的变化速率进行模拟。时值盛夏，武大珞珈山水、华中科大白云黄鹤等高校BBS上，学子们的喊“热”声更是响成一片：“哥凌晨四点被热醒了！显然，这种传统的做法存在着不少的缺陷：对不太了解的物种（基因）没有办法提出合理的组合；13. 大侠想显示自己的修为，往往会捡起一根树枝将不知天高地厚的小角色打败，后来悦来客栈开始供应树枝…… 14. 在一条笔直的街道被人追杀，尽管有很多事要做，但弄翻两旁的小摊是最重要的！存在很大的主观性，不是客观逻辑的分析结果；虽然，虽然我们都没有说，虽然，虽然我们说的依然是爱，可我们说得是多么的没有底气，好像秋天树枝对树叶的挽留：你走吧，我不会忘了你的。简单的提出假设组合，会错过很多更好的组合。有研究人员悲观地估计，在未来100年间，如果人类不采取有效保护措施，世界各地的珊瑚礁将会“消失殆尽”。

　　正是由于存在这些问题，华中农业大学研究人员提出了根据局部动态最优算法，来改进这种传统的靠运气的做法。珊瑚的化学成分主要为碳酸钙，形态多呈树枝状，上面有纵条纹。该算法是找到固定一个树枝最好的结果，然后在这个基础上，逐步固定更多的树枝。” 研究人员还对Malapa洞穴进行了系统分析，对化石沉积物进行了年代测定，并描述了Australopithecus sediba在很久以前所居住的地质与生态环境。研究结果表明，在使用了这种算法之后，仅仅通过n2（n是指用于分析的物种或者基因所构成的生命树的树枝的总数）次水平的计算之后，就可以获得与全局计算非常接近的结果。据悉，这一新近被记录下来的物种称作Australopithecus sediba，它是一种会直立行走的类人动物，并与已知最早的人属物种共有许多相同的身体特征。研究人员通过分析来自40篇文献的50个例子，证明采用这种算法得到的结果，绝大部分（47/50）显著好于传统方法得到的结果。研究人员认为，在Australopithecus sediba化石沉积的年代，Malapa洞穴有几十米之深；

　　对不太关注分子演化领域的功能基因研究学者来说，该方法可以帮助其推断基因功能。与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的做法不同，合成生物学的目的在于建立人工生物体系，让它们像电路一样运行。为了方便功能基因研究专家使用使该方法，研究人员把这一算法放在了网站上（http://obsm.ncpgr.cn），供广大学者使用。研究人员描述了这些类人动物的身体特征，并突出介绍了其独特的盆骨特征和小颗的牙齿，这种特征与早期的人类一样。该程序容易操作，在一般情况下，计算量也可以接受，为研究者进一步研究基因的功能及其它重要信息提供了方便。来自南非金山大学的教授Lee Berger和澳大利亚昆士兰詹姆斯·库克大学教授Paul Dirks等研究人员，在南非Malapa的洞穴沉积物中发现了两副骨架，经过对这些遗骨进行分析发现，这两副骨架属于一种从前未被分类的类人动物，它对了解人类自身(智人，Homo sapiens)是如何进化的提供了新的知识。