“杜康基因”是第七種乙醇脫氫酶基因變體，也被稱為解酒基因，它僅在東亞人群中存在。為什麽歐洲也有很多人喝酒，卻沒發現這個基因變體呢？這要歸因於大部分東亞人用糧食釀酒，而歐洲人主要用水果釀酒，這存在比較大的差別。歐洲直到中世紀農業都不發達，可用於釀酒的糧食很少。因此酒精對歐洲人基因的選擇時間短，作用很弱。
33歲的李輝從不喝酒，但這似乎並沒有妨礙他率領的複旦大學現代人類學教育部重點實驗室的課題組發現有關中國人喝酒的秘密——在中國、日本及朝鮮半島的東亞人群中存在一種特別的乙醇脫氫酶第1B基因第七變體（ADH1B－H7），這種特殊的基因變體可以高效降解與酒精相關的大量毒素。通過這一發表於7月號《人類遺傳學年報》（Annuals of Human Genetics）上的研究成果，中國人酒桌上的那點事兒——豪氣衝天與自慚形穢，上臉與麵不改色，“感情深一口悶”等等花樣似乎都有了一個解釋的出口。而且，這個神秘的基因變體有一個很中國的綽號——“杜康基因”——源於傳說中夏朝末年中國糧食釀酒的鼻祖杜康。
基因突變
不喝酒的李輝對酒精產生興趣是在6年前。在耶魯大學醫學院遺傳學係坎尼斯·吉德教授的實驗室擔任博士後科研助理時，李輝研究了若幹個酒精中毒相關基因家族的曆史地理學，發現一些基因與民族文化有很大相關性，並在很晚近的曆史時期受到了強烈的自然選擇，極大改變了東亞地區的遺傳地勢。作為人類學學者，李輝很自然想到把這些基因與人類學研究聯係在一起。所以，就開始了解酒基因在世界人群中分布的研究。
人體之所以能夠對酒精完成解毒過程，主要與兩種基因相關。乙醇脫氫酶基因的產物功能主要是將人體攝入的酒精分解為乙醛，乙醛在另外一類基因的產物——乙醛脫氫酶的作用下進一步被分解為乙酸，而乙酸是人體內眾多代謝反應需要的底物，這就完成了一個對酒精的分解過程。
其中，乙醇脫氫酶基因家族非常龐大，目前發現其存在7種基因，其中第1B基因“肝乙醇脫氫酶基因”又發現了7種變體亞型。之前的研究發現，肝乙醇脫氫酶第五種基因變體僅在猶太人和少部分阿拉伯人群中存在，其基因功能雖有所轉變，但是功能增強不多。
而通過對全世界46個人群、總數近萬人左右的采樣鑒定（長期積累的樣本，見地圖），李輝的研究團隊發現，乙醇脫氫酶第七種變體僅在東亞人群中存在，東亞人群中含有這種基因型的人在整個東亞人群中的比例占到70％以上，而在世界其他地區幾乎沒有發現這種基因型的存在。這46個人群覆蓋了全世界除南極洲以外的各個大洲的主要人群。
第七種乙醇脫氫酶基因變體的基因序列相比其他的變體，它既在基因編碼區突變而改變了酶蛋白的結構，又在分子生物學上稱為增強子的序列片段上有了一個基因突變，使得乙醇脫氫酶基因表達乙醇脫氫酶的能力大為增強，將酒精分解為乙醛的功能顯著增強，所以也被稱為解酒基因。它在漢族人群中的攜帶比例卻高達驚人的79％，而在歐洲人群中卻幾乎沒有被發現，在中國的很多少數民族中，比例也很低，隻有5％以下。因為這個原因，以漢族為代表的東亞人發生酒精中毒的情況很少，而酒精中毒在歐洲人中卻非常常見。
同樣僅在東亞人群中發現存在的第六種肝乙醇脫氫酶基因變體出現在大約2萬年前，這與人類走出非洲假說的進入東亞的年份和地理分布相符。但第七種肝乙醇脫氫酶基因變體出現的時間卻隻有2800年左右，這是一個非常年輕的基因變體。一個如此年輕的基因變體，仿佛是在一瞬間在漢族人群中出現，又非常迅速地擴張開來。為此，李輝對兩組古人類樣本的基因進行了比較分析，分別是中國新石器時代（大約5000-6000年前）的古人類樣本和秦漢時代的古人類樣本，結果發現第七種基因變體僅在秦漢時期的古漢族人群中開始大規模出現，這個時期中國的酒文化已經非常繁榮，似乎是酒精對乙醇脫氫酶基因家族的各種變體進行了選擇，在這種選擇壓力下使得第七種乙醇脫氫酶變體在漢族中的比例得到很大升高。
隨著生產力水平的提高，漢族人口急劇增多，並向全國各地擴散開來，此種基因也隨之迅速擴張開來。
發現這種基因後，李輝團隊戲謔地將其稱為“杜康”基因——中國傳說中第一個釀酒的是杜康，他是夏朝末期人，這與乙醇脫氫酶第七變體出現擴張的時間也相近。
俄羅斯人為啥嗜酒
為什麽同樣在歐洲有很多人喝酒，卻沒有發現乙醇脫氫酶第七種基因變體呢？
李輝解釋說，基因突變是偶然的現象，並不是由於環境變化而必然引發的，中國人中的突變是一種機遇，飲酒隻是對這種基因的擴張有促進。中國酒文化的繁榮和中國農業的發展密切相關。商朝以後，中國農業發展迅猛，糧食在供食用外還有大量剩餘，而古代又沒有很好的貯藏糧食的條件，所以中國人就越來越多地把糧食用來釀酒。而由於酒精的成癮作用，喝酒的習俗迅速散播開來。在此過程中，酒精對人的基因進行了選擇。基因突變在人群中是一種很常見的事件，基因突變具有不定向性，所以導致有些人體內有解酒基因，而有些人體內沒有。如果這些人都喝酒，那麽具有解酒基因的人就不容易發生酒精中毒。而沒有解酒基因的人就容易因為缺乏解酒基因導致酒精中毒，酒精中毒引發的各種直接或間接疾病會導致他們的急性或慢性死亡，這樣這種人就會因為喝酒而被淘汰掉。具有解酒基因的人活了下來，慢慢的他們在人群中的比例就會因為喝酒這個行為的選擇作用而不斷擴大。這在生物學上稱為自然選擇，指的是環境中某種因素（這裏就是酒）對基因進行了選擇，使得有利的基因變體（這裏就是解酒基因）得以保留下來，並不斷擴大，不利的基因變體（這裏就是非解酒基因變體）被淘汰掉，這是一個長期的過程。由此，乙醇脫氫酶第七變體的人在漢族的比例中就變得非常高。
至於歐洲，雖然都是酒，但歐洲的酒主要是由水果釀造的，而東亞人群的酒主要是由糧食釀造的，這存在比較大的差別。另外，歐洲直到中世紀農業都不發達，可用於釀酒的糧食很少。因此，酒精對歐洲人群中基因的選擇時間短，作用很弱。
在歐洲人中，讓人印象深刻的是俄羅斯人的嗜酒，其經常飲用的伏特加酒精度數很高，不過，李輝指出，很多人以為伏特加是用糧食釀造的，其實，伏特加是用馬鈴薯發酵蒸餾的。而馬鈴薯原產地在美洲大陸，很晚才傳到歐洲，所以俄羅斯人飲用伏特加的時間並不長，酒精對俄羅斯人基因的選擇作用也不明顯。
與此相類似的是中國的很多少數民族，比如蒙古族等喜歡豪飲，但他們在很長一段時間內都過著遊牧生活，也沒有多餘的糧食釀酒，酒精對其的選擇作用的時間也比較短。“基因的選擇是一個長期的過程，這就是為什麽我們現在見到的很多能喝酒的民族卻不具有這類解酒基因的原因。”李輝說。
上臉的人更能喝？
既然以中國人為主的東亞人群中有分解酒精能力特別強的乙醇脫氫酶第七亞型基因變體，那麽是不是中國人在喝酒時就可以隨心所欲？
李輝並不認同，他說，雖然70％的漢族人身體內有這種基因，但這隻能是將酒精分解為乙醛，乙醛對人體還是有毒性的。慢性乙醛中毒類似酒精中毒，表現有體重減輕、貧血、譫妄、視聽幻覺、智力喪失和精神障礙等。所以，盡管很多中國人不會發生酒精中毒，但會發生乙醛中毒。
乙醛具有讓毛細血管擴張的功能，會引起臉色泛紅甚至身上皮膚潮紅等現象，也就是我們平時所說的“上臉”。喝酒容易上臉的人身體內有高效的乙醇脫氫酶，能迅速將血液中的酒精轉化成乙醛，卻缺乏乙醛脫氫酶功能，導致乙醛在體內迅速累積而遲遲不能代謝。與酒後“麵不改色”的人相比，乙醛在容易上臉的人身體內停留時間較久，毒性作用更大。
不過，一般來說，過了1-2個小時後，紅色就會漸漸退去，這是因為，肝髒中的細胞色素P450會慢慢將乙醛轉化成乙酸，乙酸進入循環係統後會被代謝掉。所以，李輝建議喝酒容易“上臉”的人應盡量少喝酒。
中國人將變海量？
環境選擇作用是一個持續的過程，酒精對人體基因型的選擇也會繼續。要想將乙醛徹底分解為無毒的乙酸，還需要另一種乙醛脫氫酶，但奇怪的是，50％的東亞人群身體中又缺少乙醛脫氫酶的功能。
李輝說，東亞人中同時含有乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶基因高效功能的人，在喝酒之後，酒精會很快被消化掉，對身體基本沒什麽危害，這些人在酒精的選擇下會比較容易保存下來。而那些在東亞人中占多數的，隻含有乙醇脫氫酶而不含乙醛脫氫酶基因功能的，也就是那些喝酒容易“上臉”的人，對喝酒不會感到有快感，他們也就比較不會主動去喝酒，也會比較容易生存下來並繼續擴大。而那些不含乙醇脫氫酶變體卻嗜酒的人則會被慢慢淘汰掉。但這並不代表中國人會越來越能喝酒，因為那些在酒精選擇下被保留下來的占大多數的還是喝酒會“上臉”的人，他們雖然不會酒精中毒，但是會發生乙醛中毒，所以不能多喝酒。
李輝表示，喜歡喝酒和能喝酒不是一回事。酒精慢性中毒的一個表現就是嗜酒，那些酒鬼離了酒以後流淚抓狂的表現其實是酒精中毒，爛醉如泥也是酒精中毒的表現，這些在歐洲喜歡喝酒的人群中很常見。其他民族隻是缺乏乙醇脫氫酶第七種變體，並不是缺乏乙醇脫氫酶。任何一種乙醇脫氫酶都能分解酒精，第七變體隻是比別的分解酒精的能力更強。所以，他們不是喝了酒就會酒精中毒，除非那種完全缺乏乙醇脫氫酶的人群才是完全不能沾酒。
李輝說，他的研究隻是從一個側麵揭示了人類進化的有趣故事。“為了健康，我們還是應該盡量少喝酒。”
發現“杜康”
1.去世界各地采集了46個人群、總數為1萬人左右的樣本。采集的主要是血樣和唾液樣。樣本采集回來後被保存在冰箱內。
2.用PCR儀對樣本中的DNA進行擴增。
PCR儀又叫DNA聚合酶鏈式反應儀，它的功能就是把研究者提取的各種樣本內的DNA擴增開來，因為采集的樣本中的DNA含量其實是非常微量的，這麽微量的DNA如果用儀器直接檢測很困難，通過PCR儀能把原來樣本中的DNA擴增到原來的數萬倍的量，這樣就可以比較方便地檢測樣本中的基因。
3.用Solexa測序儀對經過PCR儀擴增後的基因進行測序。
DNA片段是由四種不同的堿基按照互補配對的原理形成的雙螺旋分子，它們每兩個之間形成一組堿基對。在不同的DNA中，含有的各種堿基對的數量和排列方式是千差萬別的。通過Solexa測序儀，研究者就能在計算機上看到各種不同基因中堿基數量和排列順序的差別，以此來鑒定是不是不同的基因類型。Solexa測序儀可以測出不同基因之間的微小差別。
4.用TaqMan基因分型技術對大量樣本進行突變的分析，確定各種變體的分布。
5.用計算機對測序結果進行分析比較。
（來源：東方早報）
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