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中国的古代DNA工程

http://www.sina.com.cn 2001/05/09 11:41   三联生活周刊

  中国的考古DNA工程,则是从1998年底开始在国内启动,北京、吉林、上海等地先后成立了相应的研究中心,在北京,是由中国科学院遗传所和中国社科院考古所合办的古生物分子遗传学研究室。

  “工作是非常复杂,庞大的。要选择有效的核苷酸片断,一般来说我们会选择几个固定的位置,因为不科学的话,即使是狗的某些片断与人也一样。防止污染,是我们非常重视的一项工作,所谓的污染,就是古人的核苷酸片断,粘上了现代人,包括我们的一丁点基因碎片,测量的结果就没有意义了,这个过程中我们是全身消毒的,扩增取样时,特别严格,5个人采样,最后我们都会与5个人的基因对照,严格的遵守这个程序,经常是我们5个人没有一点痕迹留下。还要注意其中的古代污染,比如古代盗墓者等”该中心的金锋研究员介绍说。

  两年的工作主要是在河南的几个夏商周遗址,进行年代顺序的测定。“目前还没有最终的结论”,该中心负责人王沥说。

  上海历史博物馆和复旦大学遗传学研究所共同创立的上海的分子人类学与人类群体遗传学联合实验室,最近成功地从距今4000到5000年的古代上海人骨骼中提取出线粒体DNA,此前,他们从3200年以前的新疆哈密地区古代人类骨骼中提取了线粒体DNA,通过测序后证实,在当时的哈密地区,高加索人和蒙古人两个种群有混居现象。

  “目前的工作都是有探索性质的,通过对史后时期一些遗迹的检测,一方面可以进一步明晰相关史实,另外我们通过对'已知'的探讨,检验了这种DNA方法,目

  前我们都是成功的,将来等数据库成熟起来,几年甚至几十年,然后我们再对未知,主要是远古时期,进行探索,会有大的成就。”吉林大学古代DNA中心研究

  员朱泓说。他举了吉林大学考古DNA实验室的详细例子:

  侧重于古代北方民族的研究的该实验室在群体遗传关系方面,首先对出土于河南省郑州市西山仰韶文化晚期遗址、内蒙古克什克腾旗龙头山遗址的夏家店上层文化墓葬和察右后旗三道湾汉代鲜卑族墓葬的古代人骨进行了古代DNA实验研究。从采集自上述3个遗址的4例古人骨标本中提取出古代DNA。比较后,发现龙头山夏家店上层文化居民与三道湾汉代鲜卑族居民之间的同源性较近,而西山新石器时代居民与前二者之间的同源性则相对较远。

  内蒙古克什克腾旗龙头山遗存所代表的夏家店上层文化,其年代相当于从商代晚期至东周时期。该文化的族属问题目前虽有争议,但毫无疑问应属先秦时期北方草原民族之列。河南郑州西山仰韶时代晚期遗址地处黄河流域的中原地区,在族系上当为华夏系统祖先类型的代表。内蒙古察右后旗三道湾墓葬的族属为汉代鲜卑族,当然也属于北方草原民族系统。本次实验的同源性比较结果与上述考古学、体质人类学的研究结论恰好吻合。

  在个体遗传关系方面,选择了河北省阳原县姜家梁新石器时代墓地出土的10例人骨资料作为实验对象。姜家梁遗存所处的时代大致相当于仰韶时代之末或仰韶时代向龙山时代过渡阶段,故其社会属性的问题,即其应该是属于父系社会还是母系社会的问题,必然会引起学术界的关注。

  此次实验所分析的10个样品分属于4个合葬墓。其DNA序列的结果是:10个样品具有9个不同的DNA序列。根据民族学的传统理论,母系氏族应具有"由共同的血缘关系结合起来的氏族成员,生前共同生活,死后埋葬在共同的氏族墓地"等项重要特征。假如,姜家梁墓地为一母系氏族所拥有的话,每个合葬墓穴中的所有个体均应具有直接的母系血缘关系,因此,他们的线粒体DNA序列应该是完全一致的。此次实验的结果与这一假设不符合。由此,姜家梁新石器时代墓地的社会属性不应该被判定为母系氏族社会。

  目前,吉林大学考古DNA实验室正在进行对新疆地区古人骨DNA的提取、纯化、扩增、测序等项研究工作。

  中科院遗传所的金锋研究员说社会科学的考古经验是很值得推崇的。《东周列国志》流传世间很多年,前几年挖掘吴王夫差剑的情形让人惊讶,剑的形状、埋藏的地点跟书上的一模一样,是社科考古的一个大成就。金铎说他心里很佩服,但是希望社会能越来越接纳这种DNA科学技术,比如长沙三星堆的挖掘,如果能更充分的运用这种技术,应该会对历史有更准确的认识。中国社科院考古所副所长王巍说,DNA用于考古这种手段,目前看还不够成熟,需要踏踏实实的作工作,建立起丰富的数据库,同其他考古手段有机利用。

  王巍说,他认为DNA技术将来会有很好的应用前景。

  副文:

  人类学是一棵看不到顶梢的大树,尽管已有了些工具,而DNA技术无疑竖起了一把梯子。它猛烈冲击着原有的考古方法的体系。自从1984年Higuchi等从灭绝了100多年的马科动物斑驴风干皮中提取和分离出线粒体DNA片段开始,DNA正式应用于考古很短的时间,就掀起了考古界的轩然大波。

  1987年,它告诉我们一个震惊的消息,所有人,不论白、黄、黑种都有一个“黑”祖母。

  标志就是美国加利福尼亚大学伯克利分校生化系的Rebeccal Cann和Alan C Wilson等,在《自然》(《Nature》)杂志上发表的题为《线粒体DNA与人类进化》的文章。

  他们分析了从美国的各大医院获得的一140多份现代人胎盘线粒体DNA样本(其中20份美国黑人的样本代表非洲撒哈拉地区的黑人,34份代表亚洲的黄种人包括中国,越南,老挝,菲律宾,印度尼西亚和汤加,46份代表白种人来自欧洲,南非和中东剩下的47份样本中21份来自澳大利亚土著居民,26份来自新几内亚土著居民),比较切割产生的DNA片段,发现非洲样本变异最多,其次是亚洲。假设每百万年线粒体DNA变异2-4%,那么计算出非洲线粒体DNA的平均年限为9.0~18.0万年,亚洲是5.0~10.5万年,澳大利亚是4.3~8.5万年,欧洲是2.3~4.5万年,新几内亚是2.8~5.5万年。

  而线粒体DNA主要来自母系,最后得出结论:这些线粒体DNA可能是从非洲20万年前假设存在的一个黑人妇女那里继承下来的。线粒体夏娃、黑夏娃从那这之后成为人类学界最流行的一个名词,也是最触动所有思考"我是从哪里来的"问题的人的推论。

  在几乎无法推翻的时期,10年后“非洲起源论”又找到了一个颇具攻心力的佐证:尼安德特人。一部法国影片描述了所有欧洲人梦里的祖宗尼安德特人,健壮浓黑眉毛生活在3、4万年前。

  1997年7月,一篇名为“尼安德特人不是我们的祖先”的文章在《细胞》杂志上发表,结论就是尼安德特人同当时共存的“现代人”之间没有“性”。

  他们从一个尼安德特人的臂骨上取了一块碎片,后来发现在378个片断种,尼安德特人同现代人的差异是27个。可以说明问题的数字是:现代人与现代人的平均差异是8个,即使现代人同大猩猩的差异也只有55个。这说明尼安德特人离现代人的差距太远,没有同同时期的“现代人”发生杂交,形成现在的欧洲人。


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