分子考古學進化，從“玩骨頭”到“玩泥巴” 全球快看

如今，科學家已能通過DNA讀出一個人的生老病死甚至“前世今生”。對復旦大學科技考古研究院青年科學家文少卿來說，DNA展現的世界不僅在時間跨度上達到數千年乃至上萬年，而且可從中窺見世界范圍內不同人群之間的交流與融合。

(資料圖片)

從復旦大學生命科學學院博士畢業，到入職復旦大學文博系加入科技考古研究院，文少卿的研究可謂“腳踩兩條船”——一只腳踩在最前沿的生命科學世界，另一只腳則踏進研究人類歷史的考古學領域。他手頭研究的課題，正是試圖通過最前沿的古基因組學手段，系統梳理古代人群間的譜系源流關系，進而描述中華民族“血脈”交融的動態過程，乃至歐亞大陸人群的交流交往史。

“分子生物學可以作為考古學研究的一種新興工具，既可回答老歷史和考古學的問題，同時又可通過考古學的材料來解決群體遺傳學中的一些生物學問題。”文少卿說。

從生命科學到考古學，學術轉向并非偶然

文少卿的實驗室，在復旦校園內一座不起眼的兩層小樓里，他的課題組同時開展的研究課題涉及分子歷史的研究，比如中華文明探源工程5期中的仰韶廟底溝、龍山、先秦(夏商周)人群譜系溯源研究；還涉及法醫考古研究，比如，為呂梁最新發掘出的49具紅軍烈士遺骸恢復樣貌并尋親……

“要做的鑒定，實在太多。夏商時期二里頭文化相關的東下馮遺址人骨DNA的最新研究結果很快就要公布了，這將會給我們過往中華文明史的研究帶來新發現。”從分子生物學轉向考古學，對文少卿來說既是一種必然，也是一種偶然。2014年，他進入復旦大學生命科學學院攻讀博士學位，恰逢生科院與歷史系開展合作，第一次通過分子生物學的方式探討學術界一直存有爭議的曹操家世問題。

“當時，生科院課題組希望揭示男性Y染色體家系的遺傳突變速率問題，評估人類男性即父系Y染色體的突變速率。歷史系韓昇教授一直在研究古代世家大族，而曹操家系恰好是研究Y染色體突變的一個很好的材料。分子生物學和歷史考古學的結合，不僅回答了群體遺傳學的問題，也部分解答了歷史上的懸疑。”文少卿至今對這次合作印象深刻。過去，研究人類群體遺傳學往往是從研究現代人的DNA開始、然后去反推人群歷史，更多依賴算法，而從古DNA入手來研究群體歷史，證據直觀而確鑿。

這也促使他做出一個決定：學術轉向，通過古DNA來研究現代人群的源流。

就以他今年剛剛發表的古代突厥阿史那皇后溯源結果為例。古代突厥貴族流行火葬，因此留下可追溯的、身份明確的樣本非常少，這對于東亞人群的研究是一種缺失。公元6世紀中期的阿史那皇后是突厥木桿可汗之女，歷經磨難嫁給了當時的北周武帝宇文邕，她的樣本就成為追溯突厥阿史那部族血緣的重要材料。

文少卿課題組通過阿史那皇后骨骸樣本的研究，不僅試圖復原阿史那生前的樣貌和食性情況，更重要的是破解了突厥皇族的東北亞來源，駁斥了歐亞大陸西來說和東西混合起源說。

此外，課題組還將破解古代匈奴、鮮卑、粟特、西夏皇族的祖源之謎。“這類研究結果對于研究中華民族發展過程中的多民族融合狀況有著重要意義。”文少卿告訴記者，包括對臺灣南島等少數民族的溯源研究，對完善中華民族整個“大家譜”意義重大。

DNA提取從骨頭轉向沉積物，新研究開啟新天地

在生科院讀博的很長一段時間，文少卿幾乎每天都會接收各地考古現場送來的各類骨骼材料。2019年，他博士畢業后，干脆直接入職科技考古研究院，從事分子考古學研究。

分子考古學是近年來快速發展的一個交叉學科，由分子生物學家通過研究給出分子層面的證據，與歷史學家繪制的文本、圖像交相對照，勾畫出人類起源、變遷的歷史。其實，去年獲得諾獎的古DNA研究，也是分子考古學中的一部分。

從生命科學領域轉向文博考古領域，不僅給文少卿的研究帶來了新的天地，同樣某種程度也給學科帶來了升級進化。

文少卿告訴記者，“隨著分子考古學的進展，現在我們從‘玩骨頭’轉到‘玩泥巴’了。”去年文少卿團隊開始做古環境DNA研究，就是把研究的重心從骨頭中提取DNA轉向從各類沉積物中提取DNA。

一個最典型的例子就是去年長江口二號沉船上出土的一個瓶子里，他們發現了大量蚊子DNA。這個不起眼的發現暗示，長江口二號沉船的時間可能是臺風高發的夏季。同時，根據船底泥垢基因組比對，可以發現船曾經停靠過什么地方。

“因為船舶底部泥垢中所含的各類DNA序列可以表明其長期經過了哪些海域，從而大致確定船舶航行的路線，再結合史料可以勾畫出中外文化交流史。”文少卿說。

研究范式的創新往往會推動學科升級發展。學科交叉融合，使得考古學科不斷發展，也推動分子考古這個學科不斷進化。

文少卿團隊本身就是一個多學科團隊，其中的碩士、博士、博士后來自不同學科，而且幾乎每個不同學科背景的成員，都給分子考古帶來了新的發展方向。比如，團隊中一名博士后原本是武漢同濟醫科大學的博士，因對分子考古產生了興趣，放棄了醫生職業全職來做博士后，現在他的方向是通過分子遺傳學研究古代人類的疾病，將古代疾病與現代疾病對照起來，更好理解現代疾病；也有成員是統計學出身，目前專攻古人類漸滲和晚近人群混合。

“古DNA的信息太豐富了，不僅保留了人或者動物、植物的進化信息，也可以反映社會結構甚至記錄著人類文明交流史的信息。”文少卿告訴記者。

又如實驗室通過對北周武帝宇文邕和阿史那皇后、西魏吐谷渾暉華公主、茹茹大將軍乞伏孝達、周隋勛貴李裕、元威及其夫人于宜容、北周漢人豪族高賓（獨孤賓）、關中盆地9例平民人骨和3例家養動物骨骼樣本進行了碳、氮穩定同位素古食譜分析，并將所得數據與已發表的中國北方及其周邊地區公元前550年至公元1200年的人骨膠原同位素數據進行了對比分析，從而發現當時大多數貴族的飲食習慣與蒙古高原游牧人群的飲食習慣趨于一致，而平民飲食則傾向于與華北平原等農耕區的人口趨于一致。相關文章發表在最近出版的《人文社會科學通訊》上，后者也是《自然》雜志唯一面向人文社會科學的子刊，該研究也為進一步了解中古時期中國核心地區農牧文化之間的互動與交融歷史提供了重要依據。

“分子生物學就像一棵大樹，而分子考古學是其中新生的一個分叉。在這個領域，每一個不同學科背景的年輕人從事不同的項目，幾乎都可以‘孵化’出一個新的研究方向，就好像這個分枝上不斷長出新的葉子，每一個人都有自己在學科中不同的生態位，學科也能同時實現更快發展。”文少卿說。

從“外援”到“自己人”，突破學科間的隱形藩籬

就在幾天前，文少卿的團隊開啟復旦校內“招新”。“如今，有越來越多的年輕人開始對科技考古產生興趣，這是一個典型的跨學科研究領域。”文少卿每年都會從大一本科生中挑選一批人，加入文理交叉的分子考古訓練營。在他看來，跨學科的研究能更好地激發本科生創新思維，這從長遠來看，也有助于營造交叉研究的文化氛圍。

在他的團隊中，有一名本科生通過對古代一種炊具的量化研究，發現它的傳播與商朝的擴張有關，甚至可以推測商文化在不同時期的影響力范圍。“這名本科生參加了第一屆復旦大學歷史人類學的研究論壇，他從所有參賽的碩士、博士中脫穎而出，獲得了第一名。”文少卿說，這也是他會把課題研究組的大門向本科一年級學生開放的重要原因，因為本科生正是一個極具創新能力的群體。

同時，盡早讓本科新生了解跨學科交叉融合，也有助于他們形成更廣闊的視野。學科交叉融合雖是大勢所趨，但要讓不同學科背景的人以平等的身份去共同做一個研究，其實并不容易，很多時候，學科之間的藩籬存在于無形之中。

文少卿對此也有著很深的感觸。“當我從生科院入職文博學院后，感覺到的最大變化就是，我在考古現場可以和發掘者一起吃盒飯了。”他半開玩笑地告訴記者，過去，他到考古現場經常被認為是“外援”，總是被當作客人對待，而現在則被考古學者認為是“自己人”，交流也更深入——這樣的轉變，對于研究的開展有著重要意義。

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