GET！6000年前古基因！DNA技術(shù)讓古人“無所遁形”

9月17日，無錫文物考古研究所和復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合發(fā)布了一項(xiàng)最新科技考古成果——無錫市馬鞍遺址馬家浜文化時期人骨檢測報(bào)告——首次成功獲得了6000年前馬家浜文化時期的古人類基因組數(shù)據(jù)。

馬鞍古人：6000年前的“無錫人”

馬鞍遺址位于無錫市濱湖區(qū)胡埭鎮(zhèn)，發(fā)掘面積約3100平方米。馬鞍遺址時間跨度較長，最底層遺跡距今有6000多年，屬馬家浜文化，其上還疊有崧澤文化時期遺跡和商周、唐宋時期的遺跡和文物。2023年6月的自然和文化遺產(chǎn)日活動中，無錫現(xiàn)場直播了無錫馬鞍遺址馬家浜文化兩座墓葬的考古發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)了兩具古人骨架，復(fù)旦大學(xué)科技考古學(xué)院提取了兩具骨架樣本，從其中的一具骨架成功提取出了古DNA。

該例樣本為男性，其母系遺傳類型屬于單倍群F1a1'4。檢索對比已發(fā)表的古代各地區(qū)考古提取的線粒體DNA數(shù)據(jù)，此類型DNA在越南北部（距今4000—2000年前）、老撾北部（距今3000年前）、印尼（距今2000年前）、菲律賓（距今1800年前）、廣西（距今1500年前）的古代遺址和泰國北部（距今2500—800年前）懸棺葬中存在。

破解馬鞍古人的親緣關(guān)系“密碼”

無錫馬鞍遺址馬家浜文化古人的這一遺傳類型與現(xiàn)代各語系人群的遺傳譜系比較，研究發(fā)現(xiàn)馬鞍古人與中國南方、東南亞的古代人群存在母系的遺傳聯(lián)系。同時，與現(xiàn)代各語系人群的譜系比較，也發(fā)現(xiàn)了馬鞍古人與現(xiàn)代侗臺語人群、中國南方漢族存在密切的遺傳聯(lián)系。

馬家浜文化是無錫地區(qū)發(fā)現(xiàn)最早的新石器時代文化，可以說是無錫地域文明之源。本研究首次獲取了長江下游地區(qū)古代樣本的線粒體基因組序列，填補(bǔ)了因?yàn)榄h(huán)境影響、保存不佳所導(dǎo)致的中國南方古DNA研究缺環(huán)，為理解長江下游史前考古文化人群的起源和遷徙提供了重要參考。

古DNA考古和傳統(tǒng)考古有什么不同？如何進(jìn)行古DNA考古？

和傳統(tǒng)考古學(xué)相比，古DNA是一個比較新的方向，它是利用現(xiàn)代分子生物學(xué)、生物信息學(xué)等技術(shù)對古代DNA分子進(jìn)行提取和分析，再結(jié)合考古學(xué)、體質(zhì)人類學(xué)、語言學(xué)等多學(xué)科證據(jù)進(jìn)而研究人類起源、人群遷徙和混合、古微生物進(jìn)化機(jī)制、古代社會的社會組織和結(jié)構(gòu)等一系列考古學(xué)問題的新手段。

在古DNA的研究過程中，最重要的一步就是古DNA分子的提取。整個流程包括人類骨骼樣本收集、材料前處理、樣本打磨成粉、對骨粉進(jìn)行古DNA分子的提取、構(gòu)建二代測序的DNA文庫、高通量測序以及后續(xù)大量的群體遺傳學(xué)分析等。

DNA技術(shù)：讓古人“無所遁形”

古DNA技術(shù)常用于對古人的個體分析和群體分析。在古DNA技術(shù)面前，古人的性別、通婚情況、死亡情況等這些塵封千百年甚至萬年的信息都可能被重新破譯。

比如，吉林大學(xué)古DNA實(shí)驗(yàn)室正在對曹操墓的古代DNA進(jìn)行提取和分析活動。

20年前北京老山漢墓出土的女主人尸骨，因?yàn)楸４娴牟皇翘貏e好，有人認(rèn)為她是一個高鼻深目的西域女子，但是經(jīng)過DNA分析，發(fā)現(xiàn)北京老山漢墓女性墓主人的 DNA 序列代表了東亞地區(qū)現(xiàn)代人群某種祖先類型的遺傳學(xué)性狀，也就是說她是一個漢人女子，而不是西域女子。

古DNA技術(shù)也在群體遺傳學(xué)上做了一些研究，比如大家知道的遼代王族耶律氏和后族蕭氏，我們通過分別研究發(fā)現(xiàn)，他們雖然世世代代通婚，但在遺傳學(xué)上是完全不同的，相距比較遠(yuǎn)，是完全的族外婚。

古代DNA分析。供圖：王明輝

古代DNA還可以幫助我們了解一些特殊的死亡案例。例如我們在內(nèi)蒙古通遼哈民忙哈遺址的一個被火燒倒塌的房子里發(fā)現(xiàn)了近百例人骨，它們沒有明顯的死亡痕跡，這在其他考古遺址中是非常罕見的。借助DNA分析手段，我們在骨骼上提取了鼠疫病菌的古代DNA殘留，結(jié)合古環(huán)境研究，我們認(rèn)為這些人可能死于突發(fā)的鼠疫，當(dāng)時為隔離傳染，把死者集中在一個房子里，并燒掉房子。

古DNA技術(shù)不僅能研究古代人，還能研究古代動物。比如關(guān)于中國家馬的起源、馬的毛色分布……在傳統(tǒng)考古學(xué)是很難想象去做這項(xiàng)研究的。古代DNA分析拓展了我們以前無法做的領(lǐng)域。

中國古代家馬毛色分布示意圖。供圖：王明輝

綜合來源：光明網(wǎng)、科技日報(bào)、中新社等