在一般人看來，“姓氏”與“基因”是風馬牛不相及的兩個概念。然而，在一些科學家的眼裡，兩者在遺傳學上卻有著千絲萬縷的聯繫。其科學根據是：人的性染色體分為X染色體和Y染色體兩種。對女性而言，她們只有X染色體;而男性既有X染色體又有Y染色體。換句話說，Y染色體是男性特有的染色體。由於在一些國家，姓氏隨男性代代相傳，女性通常只保存一代。因此，Y染色體的遺傳信息也就隨姓氏代代相傳。正因為如此，在研究者看來，姓氏成了Y染色體上的一個特殊遺傳位點。每個姓氏相當於這個點位上的一種等位基因，其傳遞方式是父系遺傳。姓氏與染色體遺傳的這種奇妙關係，為生物遺傳學提供了考古研究的科學依據。科學家稱這一發現為“姓氏基因”理論。
世界上許多古文化早已連同創造它們的種族一起銷聲斂跡了，而中國姓氏文化則歷經了四、五千年始終延續和發展著。姓氏一直是代表中國傳統的宗族觀念的主要的外在表現形式，以一種血緣文化的特殊形式記錄了中華民族的形成和繁衍延續，在中華民族文化的同化和國家統一上曾起過獨特的民族凝聚力的作用。歷史悠久的姓氏文化和傳統獨特的中國譜牒學，目前不但在社會科學中得到了發展，而且在生命科學中也得到了重視和套用，並已經形成了中國資源特色的跨學科的研究領域——中國姓氏群體遺傳學。在多數的情況中，姓氏是世代遺傳的，姓氏人口資料又比較容易蒐集，其歷史跨度也很長，非常適合於大量數據統計性質的研究。我們可以通過各種姓氏在不同人群中分布，來探討人群的遺傳結構、不同群體間的親緣關係、以及人群遷移等。中國人姓氏和同姓人群的分布規律的研究有可能成為探討中國人起源和父系遺傳物質進化的一條新的重要途徑和科學依據。
BR> 中國人一般都習慣地繼承父親的姓，以父系方式把姓氏遺傳遞給下一代。女子在一生內僅僅保留其父親的姓氏，不傳給下一代。因此，絕大多數的姓屬於一種無性別之分、以父系方式傳的“基因”，相當於性染色體遺傳的特殊基因。可以這樣假設，不管是X精子還是Y精子，均攜有“姓氏基因”，均在每代顯示其姓氏的功能。惟有Y精子具有連續傳遞姓氏特徵的性能，而X精子僅僅在第一代顯示姓氏的性能。當然，研究者也注意到中國人中一直普遍存在著改姓的現象，這包括入贅婚姻、隨母姓氏、避難改姓、少數民族用漢族姓等等。在人群中改姓是突發的和隨機發生的事件，往往發生在遷移過程之中，但是可以肯定有總人數中改姓人數的比例較低。而且不管是在什麼情況下改的姓，從第二代起仍以父系方式傳遞。這種改姓現象可以認為是姓氏的突變，突變後的姓氏仍具有正常的父系傳遞功能。中國人姓氏的悠久歷史和相對隱定的傳遞，以及具有中國社會進行特色的改姓現象，不但增加了中國人姓氏的多樣性，為追蹤各個姓氏的始祖和年代提供了線索和機會;而更重要的是在中國廣大農村中一直存在著同姓聚居的習俗，加上婚姻半徑小，娶嫁地域相對固定的特點，同姓人群可以認為是其共同祖先的父系遺傳物質，某種程度隔離的群體，這在進代上有特殊的意義。這種與近代人類進化有直接相關的同姓群體。在探討中華中族的起源和進代等研究中將提供有價值的研究模型和線索。
宋朝、明朝和當代三個歷史時期的姓氏分布反映了三個重要的現象：第一，中國人姓氏在歷史上傳遞是延續的和隱定的。它揭示了在歷史的進程中中國人姓氏所表現的血緣文化的痕跡與生命遺傳物質，尤其是父系遺傳物質的進化具有基本相同的和行的表現。第二，中國人歷來有同姓聚居和聯宗修譜的習俗，而且婚姻半徑很小，婚娶地域相對固定，這樣形成了同姓人群的分布。中國人姓氏的分布實際上主要反映了同姓人群的分布規律。中國人的姓氏或同姓人群存在兩種狀態，大姓和小姓，或稱為常見姓氏和非常見姓氏。僅占總姓氏量不足5%的常見100個姓氏已集中了85%以上的人口，而占總姓氏量95%以上的非常見姓氏僅代表不足15%的人口。常見100個姓氏的分布是反映各地區人群的遺傳組成的主要因素，它們決定著中國歷史上人口遷移的規模和地域人群間的親緣關係的程度。而非常見姓氏人群更為表現其地域特色和相對高程度隔離的現象。第三，人群的遷移的主要方向反映了中國人遺傳基因的流動方向。同時，再一次從群體遺傳學角度證實了中國漢族一直存在著遺傳上異源的南北兩大群體，其1000年來的地域分界線應在武夷山和南嶺地帶。因此，中國人姓氏和同姓人群的分布規律的研究有可能成為探討中國人起源，尤其是父系遺傳物質進化的一條新的重要途徑;
當1985年美國史丹福大學人類群體遺傳學專家卡瓦利·斯福扎教授將他的“姓氏基因”理論帶到中國時，有著五千年姓氏記錄的中國人還未意識到姓氏會和基因有多大關係。那一年，斯福扎教授找到中國科學院遺傳研究所，這位國際著名的群體遺傳學權威提議與中國大陸科學家共同開展中國姓氏與遺傳信息的研究。“洋學者”不遠萬里來到中國，主要是看中這裡的科研資源。因為，歐洲的姓氏記錄只有兩三百年，日本普及姓氏也才一百多年，中國姓氏有五千多年歷史，中國人幾千年來有關姓氏的記錄可以解開人類遺傳的奧秘。從那時起，我國從事人類群體遺傳學研究的科學家正式加入到這項研究中。
中國人一般都習慣地繼承父親的姓，以父系方式把姓氏遺傳遞給下一代。女子在一生內僅僅保留其父親的姓氏，不傳給下一代。因此，絕大多數的姓屬於一種無性別之分、以父系方式傳繼的“基因”，相當於性染色體遺傳的特殊基因。可以這樣假設，不管是X染色體還是Y染色體，均攜有“姓氏基因”，均在每代顯示其姓氏的功能。惟有Y染色體具有連續傳遞姓氏特徵的性能，而X染色體僅僅在第一代顯示姓氏的性能。在多數的情況中，姓氏人口資料非常適合於大量數據統計性質的研究。可以通過各種姓氏在不同人群中分布，來探討人群的遺傳結構、不同群體間的親緣關係、以及人群遷移等。中國人姓氏和同姓人群的分布規律的研究，有可能成為探討中國人起源和父系遺傳物質進化的一條新的重要途徑和科學依據。研究者們收集了幾十年來上百萬份血型數據，經過計算機聚類統計分析後發現，不同人群的血樣中的血型、酶、蛋白質的區域分布和人們姓氏的區域分布高度一致。這證明了中國人的姓氏分布是穩定的!這一發現，無疑說明了“姓氏基因”存在的可能，而且證明研究姓氏的遺傳規律將有助於找到特殊姓氏人群的特殊遺傳基因。
知道了姓氏與基因的關係後，科學家馬上意識到它可以作為人類學研究的重要工具。“查基因可知你姓什麼”就是這項技術在人類學中的套用。中國人姓氏歷經數千年，很難說每家的姓氏都是千年一脈。而查基因則可以檢驗人群是否同宗。我國科學家在太原市郊區就作了這樣的研究，發現了很有意義的現象：某村的居民都姓張，附近一個廟裡還供奉著張氏宗族的牌位。村民自稱是幾千年前某個名門之後。但研究人員從史書記錄發現，正宗張姓應分布在河北地區。為了驗證太原張姓的來源，研究人員從村民中抽取了30份血樣，對Y染色體上的某一基因位點——“姓氏基因位點”作了測試，結果發現，該位點上的基因密碼分布不一致。按照“姓氏基因”理論可判定，這些同姓人群應該不是一個祖先的後代，有些人是歷史上中途改姓加入進來的。從理論上說，每個人都可從基因密碼上找到自己真正的祖先。如果考古學家找到古代男性遺體骨骼，從它的DNA上提取出Y染色體不同位點基因密碼，那么只要找到同樣基因密碼的人就能認定是他的後人了。如果這位古人的墓志銘可證明他的真實姓氏身份，後人還可知其祖上原姓。但“姓氏基因”只能驗證近幾千年的遺傳關係。由於人類早期是母系社會，要考查母系氏族時期的血緣關係，最可靠的方法還是測線粒體DNA的圖譜。