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用DNA研究古代的历史

2000-09-11 来源:光明日报  我有话说

老山汉墓发掘、尼雅人考古最新发现等新闻最近频频出现在各种媒体上,考古这一古老的学科在世纪交替的时候似乎也变得时髦起来。于是,分子考古和古代DNA两个新鲜的名词走进了我们的视野。它们到底是什么?在考古中能扮演怎样的角色?它们又能在多大程度上解答诸多考古难题?带着这些疑问,笔者来到中国科学院遗传研究所,采访了人类及动物遗传学实验室的金锋博士与王沥博士。

问:什么是分子考古学?它在考古学中的作用是什么?

答:分子考古学是指利用分子研究技术,对出土的古代的任何可研究对象进行分子水平的分析。世界上似乎还没有对这个名词有什么确切定义。我们认为分子考古学在学科方面应当包括一切利用分子手段进行考古的研究方式。这里应当包括对人类、动物、植物以及微生物的分子生物学研究,以及对古代出土文物的性质及年代的分子物理学和分子化学检测。

分子考古学对于古代生物和文物的定性和定量研究有十分重要的意义。它可以给你很多用其它方法得不到的答案。比如说,古代墓葬中的人是哪里来的?他们的祖先是哪个人群?有时仅从形态学的角度来认知是不够的,现代亚洲黄种人在骨骼上形态学差异不是很明显,而不同地域的地理隔离或不同的族群之间遗传上的差异还是比较明显的。而且骨骼上的差异需要非常专业的专家来判断,而分子的差异如能检测出来,就像黑和白一样易于区分。分子考古学的结果没有任何主观解释的空间。

问:那什么是古代DNA呢?

答:DNA几乎已经是城市里家喻户晓的东西了。任何生物都是以DNA为最基本结构构成,换句话说,它是生命的基本物质。DNA由四种称做A、T、C、G的碱基,通过不同的排列组合,构成基因,再加之蛋白和糖类等物质构成生物。从细菌到人,从小草到大树,毫无例外,只是组合形式和多少的不同。生物体死亡后,受微生物的沾染和侵蚀,蛋白质腐烂变性,大部分DNA也随之降解成短小的片段。仅有极微量的DNA残存于骨骼和齿根中,这些从古生物材料中分离或提取出的DNA我们称之为古代DNA。

问:分子考古有如此重要的意义,那么将来这一方法是否可以取代传统考古方法?

答:绝对不能!因为我们对古代的认知只有在对历史和文化特征了解的基础上,才有进行分子水平认知的必要。没有历史和文化背景作为参照,分子考古的结论不会有价值。反过来说,没有分子考古学的介入,对某些古代历史的重现很有可能只能停留在推测的层次。比如说,如果在古老墓葬中发现象牙、玛瑙、玉器和陶器等等,不对这些文物的物化性质进行研究,证明是当地产还是外来商品或贡品,谁敢立即改写当地的古代文明史?分子考古也不是万能的,古生物学方法对于研究材料本身有一定的要求,并不是所有的材料都可用来进行可靠的分析。因而分子考古必须与传统考古方法相互结合,相互补充,而不是简单的替代。

问:国际上在分子考古研究方面有什么大的进展和突破?在我国开展这项研究有哪些有利条件?

答:国际上考古学研究早在20世纪的80年代就已经大量借助自然科学的手段,其中就包括古代DNA的研究。特别是对古人类和古动植物的研究,将人类的动物家畜化和原始农业的出现不断向更早的年代定位。另外一项突出的研究是证明了古代欧洲的尼安德人不是现代欧洲人的祖先。这一研究也为现代人类起源和迁移提供了很多有用的证据。国际上在分子考古学的展开不能不对我国有重要影响,我国的地质状况和气候条件以及微生物的分布状态都有利于古代生物的保存。换句话说,我们有大量的可利用古生物资源进行古代文明和生物进化研究。

问:前段时间有些报纸报道说你们的研究得出了“2500年前山东人酷似现代欧洲人”的结论,这是真的吗?

答:我们研究室分别对山东省临淄地区的2000年前和2500年前的古代人群进行了分子遗传学研究,结果发现不仅这两个古代人群之间遗传结构不同,他们与现代当地的山东人也有很大差别。从已有的数据看,这两个墓葬群的群体遗传结构与现代中亚和西亚人较为接近,而且与2000年前的相比2500年前的人群结构更加偏向西亚。今后还需要对不同地区、不同年代的人群进行研究,才能具体地确定这些人的来源和迁徙路径。

问:目前你们是否还在进行别的古人群研究,今后有什么长远打算?

答:我们与社会科学院考古研究所合作,成功地分离和提取了距今4000年左右我国商代的古人群的DNA,目前正在进行综合计算和人群的遗传关系比较分析,我们也希望这一研究成果尽早问世。今后在这方面我们愿意与更多的考古学界专家合作,对我国不同历史时期、不同地区的人群分布、混血以及迁移模式进行系统研究,从而揭示中国人乃至黄种人的源流。我们还特别希望能够获得远古时期的包埋着蚊子或其他吸血昆虫的琥珀,对这类生物材料的研究一定很刺激。

问:目前正在进行老山汉墓的发掘,对这类墓葬的研究,分子生物学和分子考古学有什么帮助?

答:最近我们常看有关老山汉墓的报道,也有人问过我们是否参加了老山墓葬分子考古的工作。我们没有参与这项工作。由于职业习惯,我们对这项研究有很大兴趣。我们看过一篇关于在椁外发现的一具尸体的报道。很多人在这具尸体是墓中人还是盗墓人上众说纷纭。如果开棺,就基本上一目了然了。但是也有一个可能,如果找一个法医鉴定一下死者的骨密度和骨骼的肌肉附着点的形态,可能会提前给我们一个有意思的启示,告诉我们这是一个“劳心者”还是“劳力者”。如果没有皇帝家族的DNA做对照,死者的DNA不能证明他是皇亲还是盗墓贼。对这具骨骼的缜密研究还可能让我们知道死者的死亡方式。这点法医会有很多帮助。还有很多可以注意的地方就是研究一下墓葬不同层次的花粉孢子等,也许能告诉我们死者埋葬的月份。总而言之,包括考古学家,人类学家,地质学家,法医学家和遗传学家在内的综合考察会使考古工作变得更加有趣和有意义。

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