中德科學(xué)家首次提取出古人類(lèi)核DNA，發(fā)現(xiàn)史前人類(lèi)成功完成跨越大洋之舉

美洲土著人祖先在北京

文匯報(bào)2013-02-07第三版

　　史前人類(lèi)不可能坐上越洋航線，但他們卻成功地完成了跨越大洋之舉。中德科學(xué)家在最近發(fā)表的一篇論文中提出，4萬(wàn)年前，亞洲和美洲土著人共同的祖先還居住在北京。

　　但除了這個(gè)發(fā)現(xiàn)，該論文的學(xué)術(shù)價(jià)值更在于一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明——研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并實(shí)施了一種方法，成功地從古人類(lèi)遺骨中提取了核DNA，這在科學(xué)史上還是首次。這為將來(lái)進(jìn)一步勾畫(huà)出人類(lèi)起源和遷移的路線圖奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　這篇論文刊發(fā)在近日出版的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS），題為《對(duì)出自中國(guó)田園洞的早期現(xiàn)代人所做的DNA分析》。

北京猿人的“鄰居”

　　田園洞遺址發(fā)現(xiàn)于2001年，位于北京市西南部的房山區(qū)，距離著名的周口店北京猿人遺址約6公里。2003年起，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的科學(xué)家在此挖掘出土包括下頜骨和部分肢骨在內(nèi)的古人類(lèi)遺骸。該個(gè)體被證明生存于距今4萬(wàn)年前左右，并被命名為“田園洞人”。

　　此次DNA分析樣品取自該個(gè)體的一塊腿骨，在經(jīng)過(guò)樣品前處理和DNA提取、擴(kuò)增、測(cè)序和分析后，研究團(tuán)隊(duì)成功獲得了該個(gè)體的核DNA和線粒體DNA。把DNA樣本與世界各地的人類(lèi)基因比對(duì)后，研究人員發(fā)現(xiàn)，該個(gè)體與當(dāng)今亞洲人和美洲土著人（蒙古人種）有著密切的血緣關(guān)系，而與現(xiàn)代歐洲人（歐羅巴人種）的祖先在遺傳上已分開(kāi)，分屬不同人群。

　　該項(xiàng)研究的主要中方負(fù)責(zé)人、中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員高星告訴記者，田園洞人DNA測(cè)序分析顯示，現(xiàn)生本土人群的直系祖先可追溯到4萬(wàn)年前的北京地區(qū)；這也是從分子層面，為中國(guó)人和美洲土著人的祖先源頭提供了證據(jù)。

細(xì)菌和人的“DNA粥”

　　而該報(bào)告更為重要的意義也許是實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新。論文第一作者、德國(guó)馬普進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所研究人員付巧妹告訴記者，以往，科學(xué)界從未從內(nèi)在DNA含量很低的早期現(xiàn)代人遺骨中提取出核DNA。難度在于，遺骨經(jīng)長(zhǎng)期埋藏，其中的DNA會(huì)嚴(yán)重流失、降解，消失殆盡。此外由于一些微生物會(huì)在骨骼中生存，或以骨骼為食，因而在提取古人類(lèi)DNA的過(guò)程中，會(huì)混入大量微生物的遺傳物質(zhì)。

　　付巧妹表示：“田園洞人的腿骨中，僅含有0.03%的人類(lèi)DNA?！币虼?，如果把提取的遺傳物質(zhì)樣本比喻成一碗“DNA粥”，人類(lèi)DNA的含量只是一兩顆米粒，剩下的全是微生物DNA。如何才能沙里淘金，將它找出來(lái)呢？

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了獨(dú)特的“富集”法。簡(jiǎn)單說(shuō)，通過(guò)鉆取、得到部分肢骨的骨粉后，提取出骨粉中的DNA，但這些DNA主要來(lái)自微生物。相對(duì)來(lái)說(shuō)，直接測(cè)序很難得到古人類(lèi)DNA信息。隨后，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一條與現(xiàn)代人類(lèi)相同的DNA鏈片段，將其與田園洞人的DNA樣本混合?，F(xiàn)代人類(lèi)的DNA鏈作為模板，就如同磁石一般，將屬于古人類(lèi)的DNA片段給“吸”了出來(lái)?！拔⑸锏腄NA與人類(lèi)DNA相差太多，因而，能夠被釣取的主要是古人類(lèi)DNA。”付巧妹解釋說(shuō)。

　　實(shí)驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)代人與田園洞人的DNA片段分別被做了不同記號(hào)，經(jīng)過(guò)多次提純和比對(duì)，來(lái)自田園洞人的21號(hào)常染色體較完整地呈現(xiàn)在研究團(tuán)隊(duì)面前。

“非洲母親說(shuō)”或被改寫(xiě)

　　現(xiàn)代人的起源與演化是目前學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)課題。此前，要從分子層面研究早期現(xiàn)代人，更多是依靠“線粒體DNA”；但與核DNA相比，線粒體DNA能提供的信息少得多。

　　通過(guò)分析線粒體DNA，科學(xué)界普遍認(rèn)為，現(xiàn)代人的共同祖先可追溯到約20萬(wàn)年前的一位非洲女性。這位非洲母親也被稱為“線粒體夏娃”。但高星表示，在古人類(lèi)遺骸中完成核DNA的提取和分析，將來(lái)可能揭示出更多古人類(lèi)演化的遺傳信息，相關(guān)理論可能會(huì)被修正，甚至出現(xiàn)重大突破。

　　高星同時(shí)認(rèn)為，該方法的建立，有利于最大限度獲取早期現(xiàn)代人的遺傳信息，辨認(rèn)其種族屬性。如果能獲得更多不同時(shí)代的古人類(lèi)DNA，那就能還原出人類(lèi)的演化鏈條和遷徙過(guò)程，揭開(kāi)有關(guān)人類(lèi)進(jìn)化的若干謎團(tuán)。

　　本報(bào)實(shí)習(xí)生 郝夢(mèng)夷 記者 張懿