在一般人看来，“姓氏”与“基因”是风马牛不相及的两个概念。然而，在一些科学家的眼里，两者在遗传学上却有着千丝万缕的联系。其科学根据是：人的性染色体分为X染色体和Y染色体两种。对女性而言，她们只有X染色体;而男性既有X染色体又有Y染色体。换句话说，Y染色体是男性特有的染色体。由于在一些国家，姓氏随男性代代相传，女性通常只保存一代。因此，Y染色体的遗传信息也就随姓氏代代相传。正因为如此，在研究者看来，姓氏成了Y染色体上的一个特殊遗传位点。每个姓氏相当于这个点位上的一种等位基因，其传递方式是父系遗传。姓氏与染色体遗传的这种奇妙关系，为生物遗传学提供了考古研究的科学依据。科学家称这一发现为“姓氏基因”理论。
世界上许多古文化早已连同创造它们的种族一起销声敛迹了，而中国姓氏文化则历经了四、五千年始终延续和发展着。姓氏一直是代表中国传统的宗族观念的主要的外在表现形式，以一种血缘文化的特殊形式记录了中华民族的形成和繁衍延续，在中华民族文化的同化和国家统一上曾起过独特的民族凝聚力的作用。历史悠久的姓氏文化和传统独特的中国谱牒学，目前不但在社会科学中得到了发展，而且在生命科学中也得到了重视和应用，并已经形成了中国资源特色的跨学科的研究领域——中国姓氏群体遗传学。在多数的情况中，姓氏是世代遗传的，姓氏人口资料又比较容易搜集，其历史跨度也很长，非常适合于大量数据统计性质的研究。我们可以通过各种姓氏在不同人群中分布，来探讨人群的遗传结构、不同群体间的亲缘关系、以及人群迁移等。中国人姓氏和同姓人群的分布规律的研究有可能成为探讨中国人起源和父系遗传物质进化的一条新的重要途径和科学依据。
BR> 中国人一般都习惯地继承父亲的姓，以父系方式把姓氏遗传递给下一代。女子在一生内仅仅保留其父亲的姓氏，不传给下一代。因此，绝大多数的姓属于一种无性别之分、以父系方式传的“基因”，相当于性染色体遗传的特殊基因。可以这样假设，不管是X精子还是Y精子，均携有“姓氏基因”，均在每代显示其姓氏的功能。惟有Y精子具有连续传递姓氏特徵的性能，而X精子仅仅在第一代显示姓氏的性能。当然，研究者也注意到中国人中一直普遍存在着改姓的现象，这包括入赘婚姻、随母姓氏、避难改姓、少数民族用汉族姓等等。在人群中改姓是突发的和随机发生的事件，往往发生在迁移过程之中，但是可以肯定有总人数中改姓人数的比例较低。而且不管是在什么情况下改的姓，从第二代起仍以父系方式传递。这种改姓现象可以认为是姓氏的突变，突变后的姓氏仍具有正常的父系传递功能。中国人姓氏的悠久历史和相对隐定的传递，以及具有中国社会进行特色的改姓现象，不但增加了中国人姓氏的多样性，为追踪各个姓氏的始祖和年代提供了线索和机会;而更重要的是在中国广大农村中一直存在着同姓聚居的习俗，加上婚姻半径小，娶嫁地域相对固定的特点，同姓人群可以认为是其共同祖先的父系遗传物质，某种程度隔离的群体，这在进代上有特殊的意义。这种与近代人类进化有直接相关的同姓群体。在探讨中华中族的起源和进代等研究中将提供有价值的研究模型和线索。
宋朝、明朝和当代三个历史时期的姓氏分布反映了三个重要的现象：第一，中国人姓氏在历史上传递是延续的和隐定的。它揭示了在历史的进程中中国人姓氏所表现的血缘文化的痕迹与生命遗传物质，尤其是父系遗传物质的进化具有基本相同的和行的表现。第二，中国人历来有同姓聚居和联宗修谱的习俗，而且婚姻半径很小，婚娶地域相对固定，这样形成了同姓人群的分布。中国人姓氏的分布实际上主要反映了同姓人群的分布规律。中国人的姓氏或同姓人群存在两种状态，大姓和小姓，或称为常见姓氏和非常见姓氏。仅占总姓氏量不足5%的常见100个姓氏已集中了85%以上的人口，而占总姓氏量95%以上的非常见姓氏仅代表不足15%的人口。常见100个姓氏的分布是反映各地区人群的遗传组成的主要因素，它们决定着中国历史上人口迁移的规模和地域人群间的亲缘关系的程度。而非常见姓氏人群更为表现其地域特色和相对高程度隔离的现象。第三，人群的迁移的主要方向反映了中国人遗传基因的流动方向。同时，再一次从群体遗传学角度证实了中国汉族一直存在着遗传上异源的南北两大群体，其1000年来的地域分界线应在武夷山和南岭地带。因此，中国人姓氏和同姓人群的分布规律的研究有可能成为探讨中国人起源，尤其是父系遗传物质进化的一条新的重要途径;
当1985年美国斯坦福大学人类群体遗传学专家卡瓦利·斯福扎教授将他的“姓氏基因”理论带到中国时，有着五千年姓氏记录的中国人还未意识到姓氏会和基因有多大关系。那一年，斯福扎教授找到中国科学院遗传研究所，这位国际著名的群体遗传学权威提议与中国大陆科学家共同开展中国姓氏与遗传信息的研究。“洋学者”不远万里来到中国，主要是看中这里的科研资源。因为，欧洲的姓氏记录只有两三百年，日本普及姓氏也才一百多年，中国姓氏有五千多年历史，中国人几千年来有关姓氏的记录可以解开人类遗传的奥秘。从那时起，我国从事人类群体遗传学研究的科学家正式加入到这项研究中。
中国人一般都习惯地继承父亲的姓，以父系方式把姓氏遗传递给下一代。女子在一生内仅仅保留其父亲的姓氏，不传给下一代。因此，绝大多数的姓属于一种无性别之分、以父系方式传继的“基因”，相当于性染色体遗传的特殊基因。可以这样假设，不管是X染色体还是Y染色体，均携有“姓氏基因”，均在每代显示其姓氏的功能。惟有Y染色体具有连续传递姓氏特征的性能，而X染色体仅仅在第一代显示姓氏的性能。在多数的情况中，姓氏人口资料非常适合于大量数据统计性质的研究。可以通过各种姓氏在不同人群中分布，来探讨人群的遗传结构、不同群体间的亲缘关系、以及人群迁移等。中国人姓氏和同姓人群的分布规律的研究，有可能成为探讨中国人起源和父系遗传物质进化的一条新的重要途径和科学依据。研究者们收集了几十年来上百万份血型数据，经过计算机聚类统计分析后发现，不同人群的血样中的血型、酶、蛋白质的区域分布和人们姓氏的区域分布高度一致。这证明了中国人的姓氏分布是稳定的!这一发现，无疑说明了“姓氏基因”存在的可能，而且证明研究姓氏的遗传规律将有助于找到特殊姓氏人群的特殊遗传基因。
知道了姓氏与基因的关系后，科学家马上意识到它可以作为人类学研究的重要工具。“查基因可知你姓什么”就是这项技术在人类学中的应用。中国人姓氏历经数千年，很难说每家的姓氏都是千年一脉。而查基因则可以检验人群是否同宗。我国科学家在太原市郊区就作了这样的研究，发现了很有意义的现象：某村的居民都姓张，附近一个庙里还供奉着张氏宗族的牌位。村民自称是几千年前某个名门之后。但研究人员从史书记录发现，正宗张姓应分布在河北地区。为了验证太原张姓的来源，研究人员从村民中抽取了30份血样，对Y染色体上的某一基因位点——“姓氏基因位点”作了测试，结果发现，该位点上的基因密码分布不一致。按照“姓氏基因”理论可判定，这些同姓人群应该不是一个祖先的后代，有些人是历史上中途改姓加入进来的。从理论上说，每个人都可从基因密码上找到自己真正的祖先。如果考古学家找到古代男性遗体骨骼，从它的DNA上提取出Y染色体不同位点基因密码，那么只要找到同样基因密码的人就能认定是他的后人了。如果这位古人的墓志铭可证明他的真实姓氏身份，后人还可知其祖上原姓。但“姓氏基因”只能验证近几千年的遗传关系。由于人类早期是母系社会，要考查母系氏族时期的血缘关系，最可靠的方法还是测线粒体DNA的图谱。