罗马与北方追赶:重新分析

2026年7月,我发表了《罗马曾领先,而后蛮族追上》。 https://substack.davidepiffer.com/p/rome-was-ahead-then-the-barbarians 该文比较了古代意大利中北部与北欧地区的教育成就遗传评分,发现意大利在早期占据优势,而在帝国时期及之后逐渐趋于收敛。

这一结果颇具启发性,但北方样本存在明显不足:其中427人近四分之五来自丹麦,却无一人来自德国,关于“北欧”的结论几乎完全依赖于斯堪的纳维亚的数据。

本次后续研究对这一结论进行了更为严格的检验。新的数据集包含1,916名符合条件的古人,其中包括来自丹麦、挪威、瑞典、德国、比利时和荷兰的1,556人。

经过初步的插补质量筛选后,分析保留了1,454人:1,231人来自欧洲大陆北部,223人来自意大利中北部。

主要结论依然成立,但表述更为谨慎。更大的样本仍支持意大利在铁器时代处于领先地位,而更狭义的共和时期罗马地区对比也指向相同方向。

在整个时间跨度内,北方的评分相对意大利呈上升趋势。当我调整质量筛选标准时,早期的差异保持稳定,但长期追赶的幅度及其统计显著性则较为敏感。


规模大得多的北方样本

先前文章中的427名北欧人包括当今丹麦的337人、挪威的65人和瑞典的17人,立陶宛和芬兰仅有8人。而新的欧洲大陆北部群体规模更大、地域范围更广:德国、比利时和荷兰如今与斯堪的纳维亚并列,英国则留待单独分析。

整合后的原始数据集涵盖公元前5000年至公元950年,其中符合条件的欧洲大陆北部个体1,556人,符合条件的意大利北部(北纬41.5度以北)个体360人。

撒丁岛以及明确标注为伦巴第人的意大利样本被排除在外。这些是地理范畴而非族群标签;“欧洲大陆北部”并不意味着每个人都是日耳曼人,“意大利中北部”也不意味着每个意大利人都是罗马人。

因此,更狭义的共和时期对比将意大利侧限定在罗马地区,即今天的拉齐奥大区。即便如此,大多数保留的墓葬仍与伊特鲁里亚文化背景相关,而非罗马城居民。

其目的在于检验更注重历史背景的地理限制是否会影响整体的意大利结论,而非将该区域样本视作罗马城市人口的直接代表。

扩充后的数据集部分来自Akbari及其同事于2026年发表的集合,部分来自我现有收藏中的其他古基因组。重复记录已被合并,年代信息亦对照原始研究予以核对。

经下文所述的插补质量筛选后,主分析保留了1,454人。图1展示了他们的地理分布。

图1 主样本的地理分布


再分析的具体方法

最终结果为EA4多基因评分,即基于Okbay及其同事2022年全基因组关联研究得出的教育成就遗传评分。它记录了在所有可用的古基因型中,现代与教育相关的等位基因的加权频率。

由于古基因组往往不完整,许多基因型需要进行插补。我不将每个插补得到的基因型转化为单一的确定性调用,而是根据其后验剂量计算评分——即给定测序数据、邻近变异及参考人群面板的情况下,所评分等位基因的预期拷贝数。

因此,置信度较低的基因型贡献与置信度接近确定性的基因型不同。

后验剂量保留了不确定性,但并不能使低质量的插补变得无害。为此,我引入了一个样本级别的插补质量评分,以下简称IQS。在本分析中,它衡量的是用于EA4的3,876个变异位点中杂合调用的平均后验置信度。

主样本要求EA4面板的IQS高于0.9。这是Akbari及其同事所用质量指标的样本层面版本,并非对其全基因组统计量的精确复现。另有一项敏感性分析,则保留那些有记录显示基因组覆盖度高于0.1倍的个体。

谱系校正的方法也有所调整。此前采用主成分分析(PC),将全基因组变异简化为少数几个主要轴向;此处我改用由1,989个中性标记构建的遗传关系矩阵(GRM)。

GRM对整个样本的两两遗传相似性进行建模,而非仅依靠少量主成分来概括。

我报告两种结果:主模型按遗址聚类校正日期与来源,但不消除全基因组层面的谱系差异,因为谱系变迁本身可能就是所研究的历史变化的一部分。

GRM模型则聚焦于一个更为狭窄的问题:在控制遗传相似性之后还剩下什么?这是一种基于谱系条件的敏感性分析,而非唯一正确的答案。

这种区分至关重要,因为在历史比较中,GRM可能过度控制谱系因素。如果移民或人口更替改变了意大利或北欧的谱系构成,而这些谱系又携带不同的EA4评分,那么GRM可能会将部分历史变化本身吸收掉。

因此,较小的GRM估计值并不必然意味着对总人口变化的偏差更小;它只是在全基因组遗传相似性条件下的估计。相反,遗址聚类模型虽保留了与谱系相关的变化,却无法区分迁移、选择、残留分层或其他原因。

我同时展示两者,是因为它们回答的是不同问题。


更大样本的表现

图2绘制了各个体的后验剂量评分。曲线总结了原始观测结果,也说明了为何仅凭一次早晚期对比不足以全面反映情况:样本随时间分布不均,且两个区域并未遵循平行的轨迹。

图2 各个体EA4评分随时间的变化


铁器时代的意大利领先

常用的比较时段为:公元前5000—前4000年、前4000—前1000年、前1000—前28年、前27年—公元475年以及公元476—950年。这些是比较时共用的区间,并非声称每个地区都在同一日期经历了相同的考古转型。

表1给出了每个时段的欧洲大陆北部减去意大利的差值,以及更狭义的共和时期罗马地区对比。负值表示意大利评分更高。在前1000—前28年的时段内,主估计值为负0.368个标准差,95%置信区间为负0.629至负0.108,p=0.0063。

在同一主模型家族内,对应的q值为0.0127。

GRM估计值为负0.281,置信区间为负0.569至正0.006,p=0.0549。两项估计均倾向于意大利,但基于谱系条件的置信区间恰好包含了零。

因此,这一结果作为本合并样本中的总体观察差异最为清晰,而在控制全基因组遗传相似性之后则显得较弱。

表1 欧洲大陆北部减去意大利及罗马地区对比

图3展示了主遗址聚类模型的调整后均值。两组在每个时段内均按相同的平均年代与来源构成进行评估。连线仅为视觉辅助,并非独立的时间序列模型。

图3 五个时段的调整后EA4均值


共和时期的罗马地区对比

更狭义的共和时期检验涵盖公元前509—前28年,并将意大利侧限定于罗马地区。通过IQS筛选后,该对比将该地区的27人与33名北方人进行比较。

主估计值为北方减去罗马地区,结果为负0.507个标准差,95%置信区间为负0.769至负0.245,p=0.00043。

GRM估计值为负0.488,置信区间为负0.896至负0.080,p=0.020。因此,在这一更窄的比较中,意大利方面的领先优势在谱系条件模型下依然成立。

罗马地区分析与更广泛的铁器时代样本有所重叠,并非独立的重复验证。

标题中的对比仅仅是开始。完整的分析还要探讨:表面的追赶究竟是北方的上升、意大利的下降,还是二者兼有?以及这一结果能否经受更严格的遗传与数据质量检验。

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