根据深度学习和AI算法的分析，人类很可能存在”第三祖先“

AI和机器学习正在帮助进化生物学家找到古老的人类祖先， 尽管这一发现背后的现代科学原理尚不为人所知，这个可能的“人类祖先”的具体未能最终确定，可能是尼安德特人和丹尼索瓦人杂交的后代。

近日发表在《自然·通信》上的一项新研究的结果表明，在今俄罗斯发现的尼安德特人和丹尼索瓦人的杂交体不是个例，而是一个更普遍的、逐渐渗透过程的一部分。

去年8月，研究人员首次发现了一种古老的人类杂交体，据推算，这位女性在距今约9万年前去世。她的骨头在俄罗斯阿尔泰山脉的丹尼索瓦的洞穴中被发现。遗传学分析显示，这位古人类的父母属于不同的人类群体。她可能有一个尼安德特人（Neanderthals）母亲和一个丹尼索瓦人（Denisovans）父亲。

马克斯·普朗克进化人类学研究所的Viviane Slon及其同事在《自然》杂志上发文称：“这位古人类的父亲的基因组符合尼安德特人血统的痕迹，可能属于该洞穴中后来发现的丹尼索瓦人。而母亲来自与后来居住在欧洲的尼安德特人关系密切的人群。

尼安德特人和丹尼索瓦人分属古人类的两个不同亚种。尼安德特人定居在欧洲和西亚的一些地方。而丹尼索瓦人可能在中亚和西伯利亚定居，丹尼索瓦人的第一个头骨在2008年在该地区被发现。

这两个群体在遗传特质上有所不同，但都可能与现代人交叉繁殖。研究表明，这种杂交使现代人类免受病毒和疾病的侵害。一些遗传基因甚至可能影响了人类头骨和大脑的形状。

科学家们普遍认为尼安德特人和丹尼索瓦人会彼此交配，不过研究人员只发现了一处可以证明这种杂交确实存在的实际证据。

用AI预测未知的人类祖先

西班牙进化生物学研究所（IBE）、国家基因组分析中心（CRG）、国家基因组织（CNAG-CRG）和塔尔图大学的研究人员，正在使用深度学习算法，来识别迄今为止最新的人类未知祖先。研究显示，这些祖先们在数千年前曾与现代人类进行杂交。

本研究论文的两位作者Jaume Bertranpetit和Oscar Lao（右）

“深度学习使我们能够观察到，究竟是什么让我们的祖先的DNA拼图能够最终拼在一起。”Lao解释道。

Lao和他的同事们的研究发现，在人类祖先的基因组中存在一种新的古人类的足迹，这是尼安德特人和丹尼索瓦人的杂交体。 DNA计算分析的结果还显示，这种亚洲与非洲的现代人类交配的后代已经灭绝。

研究人员在论文中表示：“除了此次发现的尼安德特人和丹尼索瓦人的互相杂交渗透之外，我们的研究结果还表明，所有来自亚洲和大洋洲的古代人类存在彼此第三次渗透。”

“大约8万年前，古人类开始‘走出非洲’，当时一部分人离开了非洲大陆，开始迁移到其他大陆，从而孕育产生了现在地球上的全部人口，其中一些古人类已经现代人类的祖先。”IBE的首席研究员、UPF的部门主管Jaume Bertranpetit表示。

“从那时起，现代人类与尼安德特人在除非洲之外的所有大陆上都进行了交配繁殖，还与丹尼索瓦人在大洋洲和今东南亚地区交配繁殖，不过目前还没有确实证据证明现代人类与第三种已灭绝的物种进行交叉繁殖。”

利用深度学习解密人类进化史

到目前为止，人类存在“第三祖先”的说法只是现代人类的基因组的某些片段起源的一种理论解释。不过，深度学习和AI算法，使得从DNA推断出人类祖先种群的人口统计学信息成为可能。

研究人员面临的一大问题是，需要分析的人口统计学模型比迄今为止任何其他模型都要复杂得多，而且还没有专门面向这类任务的统计工具。深度学习“是一种模仿哺乳动物神经系统运行方式的算法，算法中不同的人造神经元专门学习并掌握一些特定模式，即对完成指定任务而言最重要的一些模式”，该研究的首席研究员Oscar Lao表示。

“我们利用这些属性来生成算法，对数十万次模拟获得的基因组进行学习，来预测古人类的统计数据。在模拟时，我们会沿着人类历史上的可能的进化路线前进。最终利用深度学习，找出让我们的祖先拼图融合在一起的因素。”

这是研究人员首次将深度学习成功用于解释人类历史，为这项技术应用于生物学、基因组学和进化学等其他问题铺平了道路。

深度学习分析显示，这种已灭绝的“第三种”原始人可能是尼安德特人和丹尼索瓦人的后裔。今年夏天发现的一批古人类化石具备的特征似乎印证了该研究的说法，进一步加强了与现代人类共存并与之交配的“第三物种”的假设。

“我们的理论与最近发现的混血古人类标本特征相吻合，不过目前还不能排除其他可能性”，塔尔图大学的调查人员、IBE的前调查员Mayukh Mondal说。