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硅胶提取古人DNA 大学生让悬棺古尸自报家门


http://www.sina.com.cn 2005年12月20日 13:42 北京日报
科技时代_硅胶提取古人DNA 大学生让悬棺古尸自报家门
江西鹰潭龙虎山崖墓悬棺。龙虎山崖墓群历史可追溯到2600年前的春秋战国时期。夏程琳摄
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科技时代_硅胶提取古人DNA 大学生让悬棺古尸自报家门
恩施地区悬棺。郑定荣摄
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  悬崖峭壁上的悬棺到底是怎样挂上去的?而这些悬棺的原始主人又到底是哪些人?三峡悬棺的千年之谜一直为中国考古学界所争论,到目前都还没有唯一的定论。这就难怪一项名为《三峡悬棺之谜的遗传学求证》的课题,在新近结束的大学生“挑战杯”知识创新大赛上摘取了最高奖项。在这个课题中,复旦学子闫鹏荣绕开考古的人文考证法,将先进的遗传学知识和技术运用到考古学研究,独辟蹊径让悬棺古尸“自报家门”。

  2个DNA密码刺激研究

  在长江流域,三峡悬棺是悬挂得最高的棺木,它们的主人从哪里来的?然后又到哪里去?他们的族属在哪里?对于这些问题,考古学界一直存在着激烈的学术争议。一种意见认为,这些人可能起源于古百越人,还有不少学者则声称,他们应当是起源于四川贵州一带的古代巴人。

  闫鹏荣,

复旦大学生命科学院2005届毕业生,早在前两年暑期社会实践时就对此发生了极大的兴趣——为此,他借着暑期社会实践的机会,亲自赶到湖北恩施悬棺点。在那里,这种亲身感受神秘文化所带来的神秘感更加让他有解开这个谜团的欲望,于是在现场体会这种文明可能的种种踪迹的同时,他也开始下意识地收集他所需要的科学实验素材。

  让古人DNA自我袒露身份,首先是古人遗骨的获得。在老师的帮助下,闫鹏荣好不容易获得当地博物馆的同意,由他们提供了50个悬棺古人的骨骼样本。这50个样本正是来自恩施地区仙人洞、巴布垭两处、约3000年前的悬棺古人骨及牙齿样品。“只有通过它们,我们才能从中获取古悬棺人的遗传信息,这是唯一的办法。”

  然而因为长江流域空气潮湿、气候多变,历经3000-4000年风雨的古DNA中所能“说”出的有效信息,几乎被破坏殆尽,闫鹏荣经过2个多月才从16个样本中抽取了2条集中了遗传信息的DNA序列。这让他如获至宝,要知道古DNA的提取概率非常小,这2个小小的“密码”已是对他多日辛劳最大的“犒赏”。

  据介绍,DNA能表达的有效信息主要有三类,常染色体,Y染色体,线粒体的信息。但是因为线粒体在正常细胞中的拷贝数可以达到常染色体的1000倍以上,所以线粒体是最常用到的遗传标记。于是,在以后半年多的时间里,闫鹏荣几乎课余时间都泡在实验室里对剩余的古人遗骨里的DNA序列进行抽取,并最终获得了7个作破解“悬棺”之谜的线粒体。

  破解出“悬棺人”是古百越人

  就是这难能可贵的7个密码,让闫鹏荣有了破解的“底牌”。“破解的密码主要是实验得到的线粒体数据。线粒体沿母系遗传,低重组高突变的特点使得它可以作为很好的遗传标记进行人类学的研究。将这些得到的数据同现代人的数据进行比对,那么,比对的结果越相近,民族关系也就越相近。”闫鹏荣说。

  线粒体密码到底能告诉我们多少神秘的信息?它们又到底是哪一类人身上所共有的特征?超过常人的想象,这个破解过程比当初获取还要耗时得多。为此,闫鹏荣遍寻文献资料,数月的时间里,他将它们与58个人群、33个民族庞杂的基因信息进行了一一的比较。排除、排除……终于,他发现,古代悬棺人的遗传序列上的信息与侗台人与南岛人所具有的特质非常相近,而后者则是由广东、

福建一代的古百越人迁徙融合形成的。此前,三峡悬棺因其在中国悬棺中挂于高险的崖壁而最为神秘。一直以来,考古界对其主人有两种不同的假设。考古学者观察以大溪文化为代表的新石器时期及其余汉代、南北朝墓葬后,认为这些古代人群族属很有可能是古代濮人和越人后裔的,而古人类在活动范围上具有很强的地域相关性,因此这些地区的古人类可能为古濮人和越人的后裔;另一些学者在研究巴人文化时则提出,因为人口迁移的特性,古三峡地区人可能为巴人后裔。“而我从遗传的密码分析来看,佐证了古百越人的说法。”

  从另外的意义上看,闫鹏荣的这一发现也并非确定三峡悬棺中的人种那么简单。闫鹏荣说,文化上,悬棺一直被认为是古越人的葬礼特色,这种分布方式其实蕴含了古越人的迁移历史,雁过留声,这些悬棺可能就是他们由东向西人群大迁徙的遗迹。

  那么,长江一带的悬棺是否都是古百越人的杰作?闫鹏荣表示,自己只是让湖北恩施一带的DNA说了话,如果要去证明长江一带悬棺的来源的话,还需对福建武夷山以及江西龙虎山的悬棺进行全面的考证后才能下结论,遗憾的是,因为古人遗骨难以获得等原因,他的实验还没有涉及这两地。

  从破解中发明了专利

  就在破解古代“悬棺人”遗传密码的过程中,闫鹏荣经历了提取古人DNA的“屡战屡败、屡败屡战”,正是这种小小的“折磨”让他经验倍增,也让他有了用新方法提取现代DNA的念头。

  利用硅胶提取古人DNA如同海绵吸水一样——吸附容易、抽离也易,那何不把这种办法用于口腔细胞的DNA提取中呢?现有的取用血液DNA等方式或多或少地对人体具有损伤,而口腔DNA的吸取又通常获取的量很少。通过对硅胶吸附法对口腔进行DNA提取量大大增加,闫鹏荣的思考果然换来了新的收获。为此,他还打算对这种新方法申请专利。在新近结束的第九届中国大学生“挑战杯”上,闫鹏荣等三位同学提交的《三峡悬棺之谜的遗传学求证》研究课题,获得了最高奖。文/张计红

  背景

  奇特的悬棺

  悬棺是我国古代一种奇特的葬俗,是以将死者的棺木放置在悬崖绝壁上为特征。置棺高度一般距离地表10米至50米,最高者达100米。置棺方式,一为木桩式,即在峭壁上凿孔2至3个,楔入木桩以支托棺木;二是凿穴式,即在岩壁上凿横穴或竖穴,以盛放棺木;三是利用岩壁间的天然洞穴、裂缝盛放棺木。

  悬棺分布于我国南方许多地区。其中比较著名的有两处,四川

宜宾 人悬棺和三峡悬棺。多年来,悬棺的族属、时代、操作方式一直众说纷纭。

  据有关专家介绍,湖北恩施地区悬棺主人的族属应为濮、僚、越,这些民族与巴文化和土家文化又有千丝万缕的联系。

  “据我所知,还没有人对恩施地区的悬棺古尸进行过DNA检测。我们一般也认为这个地方的悬棺来自百越民族,复旦学生从遗传学角度所做的研究,的确可以提供一种很好的佐证。”原湖北省博物馆馆长舒之梅对记者说,“不过,百越是古代对长江以南多个少数民族的统称,如果基因遗传标记能够具体到百越中的哪一支就更好了。”(侯健美)

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