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我国首次对北京老山汉墓遗骨进行古代DNA研究

2002-12-26 15:33 来源:新华网 【字体:
  新华社长春12月26日电:从北京老山汉墓出土的墓主人的遗骸,目前正在吉林大学边疆考古研究中心的实验室进行系统的体质人类学、古代DNA等方面的研究,以期揭开这个2000多年前的汉代女尸的神秘面纱。这是我国首次利用最新的分子生物学手段对考古出土的汉代王室成员进行古代DNA的研究。

  目前,科研人员已经完成了对老山汉墓女尸标本的拼对复原、观察测量和容貌复原工作。同时,在这个中心的考古DNA实验室里,正在进行对老山汉墓人骨DNA的提取工作,此后还将进行DNA扩增、测序等项研究。我国著名人类学家、中国社会科学院资深研究员潘其风先生为本次研究的技术顾问。

  据吉大边疆考古中心主任朱泓介绍,老山汉墓人骨样本中DNA降解严重、含量很少,所以提取工作不很顺利。近1个月来,研究人员已进行过3次提取,前两次都未成功,找不到超过100BP(碱基对)的DNA。12月10日,他们终于从人骨的脑组织里抽提出了一个DNA片段。如果证明它不是被污染的就可以用其来进行实验;如果证明不是女尸本身的DNA,就要再用其牙齿来抽提DNA,因为这里的DNA含量最高。他说,即使是提取出了可用的DNA,但要最终完成一系列实验、得出结论,还需要两个月的时间,最早也得到明年2月才能得到DNA实验的结果。

  老山汉墓女尸是北京市文物研究所于2000年8月发掘出土的。今年10月23日被运送到长春。根据吉林大学边疆考古研究中心与北京市文物研究所签定的协议,吉大方面承担对古人骨进行修复、体质人类学、古代DNA及三维人像复原等多个方面的研究,以期为汉代王室的血缘关系及其历史提供人类学及遗传学方面的佐证。   

  古代DNA是指从田野考古发掘中出土的古代人类和动物遗骸以及古生物化石中提取的古代生物分子。随着现代生物技术、有机地球化学理论和实验技术的不断发展,人们对古代DNA的研究也不断深入。把古代DNA数据与现代基因库中的数据资料相结合,便可以构建出某一生物门类的系统发育树,从而进一步探讨人类的演化与迁移等重大问题。

  吉林大学考古DNA实验室现已成功地对新疆、内蒙古、东北、青海等地的十几批人骨进行了古代DNA的提取和研究,并初步建立起我国边疆地区的古代DNA数据库。


  特殊的“照片”——DNA链

  在单位的电脑里存放个人图文资料,如今已是很普遍的事了,而在吉林大学考古DNA实验室的电脑里,还存有研究人员一种特殊的“照片”——DNA链。

  考古DNA是用分子生物学技术从古生物遗骸中提取出DNA片断,然后扩增、测序,进行考古方面的研究。据吉林大学考古DNA实验室的许月博士介绍,实验有7步:打磨、粉碎、抽提、PCR(聚合酶链式反应)扩增、电泳、凝胶成像和测序。由于古生物遗骸经过漫长历史年代的氧化、水解及环境微生物降解作用,会使古DNA分子受到严重的破坏,所以,实验过程要严格做到无污染,才能保证实验结果的准确性。

  吉林大学边疆考古研究中心主任朱泓给我们讲了这样一件事儿:有一次,一位研究人员做实验,很容易地就提取出了“古DNA”,高兴不已。可是实验过程顺利得让人不敢相信,于是他就测了一下自己的DNA,结果发现原来他提取的“古DNA”其实是他自己的。在庆幸之余他也觉得后怕:万一没有发现而用这个DNA做研究,后果不堪设想。

  为什么会发生这样的事呢?许月博士向记者介绍说,在做实验时,最大的污染源就是研究人员本人,打喷嚏时的唾沫或头皮屑掉到实验物上,都会给实验带来污染,导致抽取出来的DNA是自己的而非古代人骨里的。为了保证实验结果准确无误,避免外界无意中的污染,实验室就在电脑里存上每个研究人员的DNA资料,每提取出一个古DNA以后,就和这些资料做一下对比。朱泓教授将其形象地称之为研究人员的“另一张照片”。

  现在,吉大考古DNA实验室已经总结出了一套行之有效的防止污染的措施和手段,为提供准确的实验数据创造了条件,但是每次从实验中提取出来的古DNA链,也都要和电脑中存有的研究人员的DNA链做一下对比,防止出现失误。
  

  新闻背景:我国第一个古人骨DNA专业实验室

  地处“北国春城”长春市的吉林大学边疆考古研究中心考古DNA实验室,是我国第一个专门从事古人类DNA研究的专业实验室,目前共有50多位研究人员,其中6位老师,12位博士生,30位硕士生,实验室主任为生命科学学院副院长、博士生导师周慧教授。

  DNA(脱氧核糖核酸)是生物的遗传物质,基因以遗传密码的形式编码在DNA分子上,表现为特定的碱基排列顺序并且通过DNA复制把遗传信息由亲代传递给子代。因此,对人类DNA的分析将揭示出人类个体及群体的遗传学信息。

  古DNA是指从田野考古发掘中出土的古代人类和动物遗骸以及古生物化石中提取的古代生物分子。随着现代生物技术、有机地球化学理论和实验技术的不断发展,人们对古代DNA的研究也不断深入。把古代DNA数据与现代基因库中的数据资料相结合,便可以构建出某一生物门类的系统发育树,从而进一步探讨人类的演化与迁移等重大问题。

  对古代人类遗骸中的DNA进行提取和分析,是考古学研究中的一个新兴领域,它有助于阐明人类起源、演化、群体间以及群体内不同个体之间的相互关系,因此在考古学综合性研究中具有重要的应用价值。这一研究方法始于20世纪80年代初期,目前在国外被广泛应用于对考古墓葬发掘出来的古代人骨做个体鉴定、家系鉴定、种族鉴定以及比较群体内个体之间在遗传学上的相互关系。

  作为一个文物考古大国,我国学术界的古代人类DNA研究工作近年来刚刚起步,业已取得的少数成果亦多在国外的实验室中获得。为了改变这种现状,顺应现代考古学多学科交叉整合研究的发展趋势,1998年,吉林大学边疆考古研究中心与吉大生命科学学院联合组建起“吉林大学考古DNA实验室”。该实验室先后获得了国家自然科学基金委员会、国家基础科学人才培养基金、教育部人文社会科学重点研究基地基金以及国家文物局边疆考古专项基金的立项资助。实验室以边疆考古研究中心主任、博士生导师朱泓和生命科学学院副院长、博士生导师周慧为课题负责人。成立4年多来,实验室的研究人员和博士生、硕士生已成功地对新疆、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、青海等地的人骨进行了古DNA的提取和研究,发表高水平研究论文20余篇,其中6篇被美国《科学引文索引》(Science Citation Index)引用,该索引是目前各国科学界公认的权威检索根据之一,收录相关学科的5600多种科学技术核心期刊信息,数据库每周更新,及时反映国际上的最新学术动态。

  实验室现已初步建立起我国边疆地区的古代DNA数据库,为历史学、考古学、民族学、人类学提供了可靠的遗传学信息。他们正致力于建立信息量更大、内容更丰富的边疆地区古代DNA基因库,系统地对我国古代遗传资源进行研究,以不断为古代历史、文化研究提供新的资料,开拓新的领域。

  专家提出,要加强保护我国的基因资源

  “建立起我国自己的考古DNA实验室,可以更好地保护我们的基因资源。”近日,教育部人文社会科学重点研究基地、吉林大学边疆考古研究中心主任朱泓在接受记者采访时,一直强调要加强保护我国的基因资源。

  朱泓教授说,基因是存在于细胞内有自体繁殖能力的遗传单位,位于细胞内的染色体上。它作为构成生物体遗传物质的DNA分子中的一个片断,具有储存特定遗传信息的功能。基因资源的研发可以解决人类面临的许多难题,其背后蕴藏着巨大的商业利益,因此世界各国都很重视基因资源,各国都在进行基因争夺战。

  朱泓教授强调,作为参与人类基因组计划的6个国家之一,我国的优势主要在于基因资源丰富,基因多样性强。中国拥有独特的基因富矿,整体遗传资源占全球的10%左右,并拥有许多相对隔离的人群和大的族系。我国应该继续保持这种优势,加强保护我国的基因资源。

  朱泓教授认为,尽管我国古代DNA研究刚起步,但不论是古代人类的DNA,还是现代人类的DNA,都是中国人的基因资源,都要加以保护;而且,基因多态性的研究是目前基因研发的一个重点,我国古人类基因的多态性比较好,非常有研究价值。

  他说:“为了更好地保护好我们的基因资源,中国人的基因研究应该由中国人在我们自己的实验室里进行。”他介绍说,在吉林大学考古DNA实验室成立之前,国内有的考古部门也想到了利用DNA来从事考古研究。但当时我国没有这样的实验室,因此都是把实验样品拿到国外的实验室去做,由对方提供实验结果,这就势必存在着基因资源流失的隐患。现在,国内除吉林大学外,中国科学院遗传研究所和复旦大学生命科学院等单位也陆续开展了古代人类DNA方面的研究工作。

  据介绍,古DNA是指从田野考古发掘中出土的古代人类和动物遗骸以及古生物化石中提取的古代生物分子。把古代DNA数据同现代基因库中的数据资料相结合,便可以构建出某一生物门类的系统发育树,从而进一步探讨人类的演化与迁移、早期农业的发展和动植物的家养与驯化过程以及地质演化等重大问题。近年来,美、德、日等国已在古代DNA的研究领域做出了相当的成绩,不仅成功地从距今上万年的古代样品中提取出DNA,而且已将这些成果应用到考古发掘中人类遗骸的个体鉴定、家系鉴定以及古代人群形成发展的研究。(记者杜学静 周长庆)
责任编辑:杨胜武
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