古DNA“神探”

    她，根据一根小拇指的少量骨粉，参与证明首个通过遗传了解到的未知古人类——丹尼索瓦人的存在；

    她，发现冰河时期的欧洲人在很长一段时间内都是暗色皮肤和棕色眼睛，完全颠覆了人们对欧洲人群形象特征的传统认知；

    她，从距今约4万年的现代人下颌骨中，发现了现代人与灭绝古人类的基因交流证据；

    她，对北京4万年前的田园洞人个体开展核DNA富集实验，获取中国地区乃至整个东亚最古老人类的基因组信息，并获得世界首例早期现代人核DNA；

    她，就是能让灭绝古人类“开口说话”“化成灰也能认出”，被誉为古DNA“神探”的付巧妹，现任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、博士生导师、古DNA实验室主任，从30多岁的时候就开始领衔“中国制造”的古DNA研究团队。

    我们是谁？又从何而来？为回答人类本源这一“千古谜题”，各国科学家都用自己的方式寻找着答案，比如用考古学、语言学，而付巧妹则选择从遗传学范畴内的古DNA研究角度，在古人类化石中寻找答案。

    古DNA研究，就是利用古人类的DNA来了解当时人群的遗传关系，从而了解当时的人类发生过什么。这项研究除要收集到合适的人骨样本外，还要对古DNA的信息破译，包括提取、排序、重建古DNA的片段、序列比对组装等。有人将这项工作比作面对古人类的法医。付巧妹却认为，两者之间区别甚大，“时间尺度不同，现代法医对遗传学系信息最多追溯至一两百年前，而古DNA研究则可能追溯至数十万年前；要求不同，法医的工作一般都有明确的目的，即‘破案’，而我们的工作属于基础科研，以探索为主。”除此之外，技术上，两者也有非常大的区别。付巧妹必须面对现代法医工作中较少存在的“污染”问题。

    “污染”主要由两个因素导致：随着时间的流逝，人骨样本中的有机质也在流逝，DNA片段在“不可逆”地逐渐缩短，直至没有特异性研究价值。这意味着，距离现今过于遥远的恐龙DNA提取，在目前的技术条件下是不可能的。另一个因素则是外界环境的影响，包括微生物DNA和现代人DNA的“入侵”。因此，要从年代久远的人类残骸或化石上提取DNA难度极大，尤其对于来自中国南方炎热潮湿地区的样本材料，其中人类DNA被高度降解、污染严重，有效提取十分棘手。甚至可以说，现代人轻轻地摸一下样本，就可能带入远超于内源DNA的杂质DNA。

    为尽可能获取内源古DNA，付巧妹团队在研究北京出土的距今约4万年的田园洞人化石过程中，主导开发了一种类似“钓鱼”的古核DNA捕获方法：用现代人DNA做了一个像吸铁石一样的引子，将其中仅占0.03%的人类DNA从大量来自土壤细菌的DNA中吸附、富集并“钓取”出来。这一方法让此前大量无法进行古DNA研究的样本材料重回研究视野，使得大规模开展古人类全基因组研究成为可能。

    今年5月，国际学术期刊《科学》在线发表一项关于华夏族群探源的突破性研究成果，该研究由付巧妹团队主导，通过中国南北方人群的古基因组研究，表明中国南北方古人群早在9500年前已经分化，并在至少8300年前出现融合与交流，且一直以来是基本延续的，没有外来人群的“大换血”，研究还提示南岛语系人群起源于中国南方的福建及其毗邻地区。

    继今年5月的研究成果发布后，7月13日，中科院古脊椎所又发布了付巧妹的最新发现：通过古基因组研究最新发现距今约1.1万年的中国南方未知现代人群，相关研究揭示出中国南方与东南亚人群旧石器时期的遗传联系。

    目前，中科院古脊椎所和浙江省考古所开展了浙江地区崧泽——良渚时期人类古DNA的取样和研究，研究人员在人的头骨里，靠近颞骨里边的一个位置钻取了骨粉。将来如果获得古DNA，我们就能知道良渚人和现在的人之间有没有“遗传”关系，包括迁移的动态、族群的源流，都有可能得到解答。

    （《文汇报》8.17 赵征南）