石磬殘片、金(jīn)葉、有(yǒu)領玉瑗、絲綢實物(wù)殘留、©∑π青銅跪坐(zuò)人(rén)像、青銅眼形器(qì)、青銅人(rénδ☆→)頭像……這(zhè)些(xiē)最新出土(tǔ)的(de)三星堆文(wén☆§→)物(wù),讓被譽為(wèi)“20世紀人(λ↑ ♦rén)類最偉大(dà)的(de)考古發現(xiàn)”之一★α(yī)的(de)三星堆考古在一(yī)、二号坑發現(xiàλ®ε↔n)35年(nián)後,再次受到(dàoΩ♥ ✘)了(le)全球的(de)矚目。
不(bù)知(zhī)道(dào)有(yǒu)沒有(yǒu)人(rén)特→≤别注意到(dào)――這(zhè)次考古發掘的(de)現(xiàn)場(chǎ©€λng)使用(yòng)了(le)“方艙”,而且那 ¶β(nà)些(xiē)參與發掘的(de)工(gō ng)作(zuò)人(rén)員(yuán)都(dōu)穿著(zhe)防護φ→服。
(圖片來(lái)源:央視(shì)新聞視φφ'¶(shì)頻(pín)截圖)
方艙+防護服,不(bù)是(shì)防疫需要(φ¶☆₹yào),而是(shì)出于對(duì)£←文(wén)物(wù)的(de)保護,這(zh∑↕è)也(yě)是(shì)在考古發掘中首次使用(yòng)。穿₹↑≈防護服是(shì)為(wèi)了(le)避免人(rén)身(shēn↕ ↔↑)上(shàng)的(de)現(xiàn)代元素被攜帶到(dào)£<α發掘現(xiàn)場(chǎng),更進一(yī)π™$步說(shuō),是(shì)為(wèi)了(le)♥ 避免現(xiàn)代DNA污染古DNA。
用(yòng)分(fēn)子(zǐ)生(shēng)物(wù)學手段©δ“向遠(yuǎn)古時(shí)期要(yà←±× o)答(dá)案”。沒錯(cuò),如(rú)今古DNA分(f÷←αēn)析越來(lái)越多(duō)被應用(y ₽↓òng)到(dào)考古發掘之後。不(bù¥☆÷)過,古DNA研究又(yòu)是(shì)一(yī)場(chǎng)與 •σ時(shí)間(jiān)的(de)較量。
如(rú)果把地(dì)球46億年(nián)的(de)λΩ♠曆史壓縮成一(yī)天,人(rén)類,在這(zhè)一(yī→♦ε∏)天快(kuài)結束的(de)最後36秒(mi↕•ǎo)才出現(xiàn)。
我們是(shì)誰?我們從(cóng)哪來(lái)?認¶<&識曆史離(lí)不(bù)開(kāi)考古學。
1921年(nián),我國(guó)開(kāi)始對(d•★uì)仰韶文(wén)化(huà)遺迹進行(x₽íng)考察,中國(guó)現(xiàn)代考古學由此↑φ誕生(shēng)。此後四五十年(niá↕γδ∏n),秦始皇陵兵(bīng)馬俑、馬王堆漢墓、河(hé)姆渡遺址₽✘≈又(yòu)一(yī)次次刷新了(le)考古重大(dà) 成果。
1980年(nián),随著(zhe<λ£)湖(hú)南(nán)醫(yī)學院學者嘗試從(cóng)馬王堆漢代古人(rα↕>₩én)類遺存獲取核酸分(fēn)子(zǐ)開(kāi)始,古DN∏₽A研究在中國(guó)正式走進考古學。
古DNA是(shì)指古代生(shēng)物(wù)遺體(t↓ ǐ)或遺迹中殘存的(de)DNA片段,包括古人(rén)類、動植物Ω∏₩₹(wù)和(hé)微(wēi)生(shēng∏ε←♣)物(wù)DNA。古DNA是(shì)₹β φ分(fēn)子(zǐ)考古學的(de)核心,它利用(yòn>♥g)現(xiàn)代分(fēn)子(zǐ) <φ生(shēng)物(wù)學的(de)手段提取和(hé)分λ©(fēn)析保存在古代人(rén)類和(hé)動植物(wù)遺δ 骸中的(de)古DNA分(fēn)子(zǐ),以解決考古學問(wèn)₹♥φ題。
與傳統的(de)考古學研究相(xiàng±±∏×)比,古DNA研究是(shì)從(cóng)分(©εβ∏fēn)子(zǐ)層面直接觀測古代個(gè)體γ™₹₹(tǐ)的(de)遺傳成分(fēn)和(h ₽é)基因的(de)混雜(zá)模式,讓化(huà)石講述他(tā)們所曆經的(₹♣™de)故事(shì)。通(tōng)過比較古π×≈ 生(shēng)物(wù)和(hé)現(xiàn)代生(shēng)物(§ε±wù)之間(jiān)遺傳的(de)差異和(hé)聯系,比如(rú)遺傳差δ"&異或生(shēng)物(wù)譜系關系,揭示人(rén✔"≤↓)類演化(huà)過程、動植物(wù)的(★∞de)家(jiā)養和(hé)馴化(huà)過程、農(nóng)業(yè)的(♠☆"↑de)起源和(hé)早期發展中的(de)細節。通(tεōng)過分(fēn)析古細菌、古病毒基因組,了(l¥£e)解緻病菌遺傳變異規律等信息,從(cóng)而更好(hǎo)制(zhì)φ→♣定防治策略。
斯文(wén)特・帕玻是(shì)古DNA研究領域的(de)創£♣§始人(rén)之一(yī),他(tā)最初對(duì)"↑古DNA感興趣是(shì)為(wèi)了(le)研×∏↔σ究古埃及木(mù)乃伊的(de)DNA。還(₹αhái)在進行(xíng)人(rén)體(tǐ)免疫蛋白(bái)相(x∏♦εiàng)關博士課程研究的(de)他(tā),跑去(qù)位于當時↑≈(shí)東(dōng)德的(de)一(yī)家σ×"↕(jiā)博物(wù)館收集木(mù)乃伊樣品。通(tōng)過一(yī)¥♦ε系列實驗,自(zì)認為(wèi)提取到(dào)古代DNA後,他₽≠(tā)的(de)成果還(hái)被發表在了(le)包括讓大(↑↕∞βdà)部分(fēn)科(kē)研人(rén)士羨慕的(★§↕de)《自(zì)然》雜(zá)志(zhì∏&)等學術(shù)刊物(wù)上(shàng)。
不(bù)過,後來(lái)的(de)研究發現(xiàn)β÷₩,古DNA其實很(hěn)容易被現(xiàn)代人(rén)的(de)DNλ →A所污染。由于當時(shí)帕玻沒有(y¶ǒu)考慮到(dào)這(zhè)個(gè)問(wèn)題,σ≈也(yě)沒有(yǒu)設計(jì)方案控制(zhì)污染,所以他(tā)最初≈≥¥∞幾篇論文(wén)所發現(xiàn)的(de)“木(mù)乃伊DNA”至少(σ'δβshǎo)很(hěn)大(dà)一(yī)部分(fēn)很(hěn)可♠₽α&(kě)能(néng)是(shì)現(xiàn)代γ★人(rén)DNA污染的(de)結果。這(zhè)也(yě)從(cóng)一Ω✔(yī)個(gè)側面解釋了(le)三星堆這(zhè)次參與考古發掘的(d☆♣₹e)工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)ε↑£為(wèi)何穿防護服。
污染的(de)控制(zhì)和(hé)識≈★♣ 别是(shì)古代DNA研究中至關重要(Ω©$yào)的(de)一(yī)點,這(zhè)也(yě)是(shì)為(w≈☆£èi)什(shén)麽古DNA分(fēn)子(zǐ)的(de)提取非常↕∑困難。DNA儲存在細胞核內(nèi),生(shēng)↔<∑物(wù)體(tǐ)在死亡過程中,細胞就(jiù)會(huì)逐漸發生(sh₹ēng)自(zì)溶,DNA很(hěn)快(ku$"ài)會(huì)被降解。在高(gāo)溫和(hé)潮濕的(≥♥φ♣de)條件(jiàn)下(xià),DNA↕♦ε∞自(zì)身(shēn)也(yě)容易發生(shēng)水(s×÷©huǐ)解、斷裂。同時(shí),即便有(yǒu)細胞保存下(xià)♣λφ←來(lái)也(yě)會(huì)碰到(d€>©ào)其它微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)進駐,所→♠産生(shēng)的(de)酶類也(yě☆←₩₹)會(huì)把原細胞內(nèi)的(de)DNA破壞掉。由于古生(shēn↑↔g)物(wù)沒有(yǒu)特别的(de)存儲條件(jiàn),在✘÷♥自(zì)然環境下(xià),DNA完好(hǎo)地(d★ ≠×ì)保存下(xià)來(lái)并不(bù)容易。
這(zhè)些(xiē)原因使得(de)古DN÷≈≤A基因序列片段比現(xiàn)代DNA更短(duǎn),所以,古DNA測序比 ÷₹φ現(xiàn)代DNA也(yě)要(yào)更複雜(zá)。≥φ'α不(bù)僅讀(dú)取、比對(duì)的(de)數(shù)據量更大($™¶dà),對(duì)計(jì)算(suàn♦¥)力的(de)要(yào)求也(yě)更高(gāo)。數(shùγ<™)據清洗、測序過程中,還(hái)需要(yào)用(yòn≤ $g)到(dào)非常多(duō)的(de)不(bù)同于現(xiàn)代DN₩ ↔₽A測序的(de)應用(yòng)軟件(jiàn)"☆,如(rú)何實現(xiàn)這(zhè)些(σφ≠↓xiē)應用(yòng)軟件(jiàn)的(de)快(kuài)速移植與§≥開(kāi)發也(yě)是(shì)一(yī)≤¶大(dà)挑戰。
百年(nián)滄海(hǎi)桑田,早已換了(le)人(± €rén)間(jiān)。
近(jìn)年(nián)來(lái),被譽為≤§(wèi)“下(xià)一(yī)代測序技(jì)術(shù)“的(de₽↓β)“高(gāo)通(tōng)量測序技(jì)術(shù)”一(yī)次能(n®"•αéng)并行(xíng)對(duì)幾十萬到(dào)幾百萬條≥≠↔→DNA分(fēn)子(zǐ)進行(xíng)快(kuà™↑£ i)速測序分(fēn)析,以低(dī)成本、99% 以上(shà★δng)的(de)準确度,使得(de)對(duì)一(yī)個(gè)物(w>✘←$ù)種的(de)轉錄組和(hé)基因組進行(xíng)細緻全貌的(d ₩₹₽e)分(fēn)析成為(wèi)可(kě)能(néng)。