进击的古基因组研究

作者: 胡珉琦

来源: 中国科学报

发布日期: 2020-08-28 08:44:19

中科院古脊椎动物与古人类研究所领衔的研究团队在古基因组研究领域取得突破性成果,揭示了中国南北方史前人群格局及迁移与混合的历史,以及中国南方与东南亚人群旧石器时期的遗传联系。

今年5月,《科学》在线发表了一项中科院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称古脊椎所)领衔的关于华夏族群探源的突破性研究成果,它揭开了有关中国南北方史前人群格局及迁移与混合这一重大学术问题上的若干谜团;两个月后,该团队又发布最新发现:通过古基因组研究发现距今约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。

近十几年来,古DNA研究发展非常迅速,国际团队争相在数以亿计的基因组数据中寻找蛛丝马迹,破译人类演化之谜。其中,由付巧妹领衔的古脊椎所古DNA研究团队,不仅参与重新书写了欧洲最早的现代人类的历史,还掀起了亚洲先民演化历史故事的序幕。

中科院“率先行动”计划实施以来,古脊椎所在“古基因组揭秘人类演化”领域取得的一系列突破性成果,在古DNA研究浪潮里大放异彩。

20世纪,古人类学中最著名的学说之一就是夏娃假说。通过对现代人mtDNA(线粒体DNA)变异的研究,可以追溯到一个所有现代人类共同的母亲,也就是所谓的“夏娃”,她来自非洲。这一假说的关键主张是,尼安德特人和欧亚同时期的古人类被来源于非洲的现代人完全替代,对现代人起源没有丝毫贡献,非洲是现代人的唯一起源地。

但历史的真相究竟如何,学界多年的争论始终相持不下。如果能够从古老的化石和考古材料中获取到最原始的生物遗传信息,与现代人类的遗传信息进行比较,就可以得到最直接的答案。

从20世纪80年代起,世界上许多研究机构纷纷建起了古DNA实验室。可在后来的20年间,古DNA的保存年限和实验污染问题严重阻碍了它的发展。最终力挽狂澜的,是后来成为德国马普学会演化人类学研究所所长的斯万特·帕博。

2007年,《华夏地理》第一期杂志上,周忠和发表了一篇《DNA解读人类起源》的科普文章,帕博的故事已经让他看到了古DNA研究的巨大潜力。2009年,古脊椎所和中国科学院大学考古学与人类学系教授王昌燧团队成立了一个含有古DNA平台方向的人类演化与科技考古联合实验室。实验室这个平台方向的第一个成员,就是一位名叫付巧妹的德国博士研究生。当时,她刚前往帕博的团队学习。

刚到马普演化人类学研究所的付巧妹,就赶上了尼安德特人基因组序列草图的收尾工作。仿佛是转瞬之间,她就成为了古DNA黄金时代的弄潮儿。最重要的是,她在这场大浪淘沙的角逐中坚持了下来,并成为了年轻的佼佼者。

2010年1月起,付巧妹正式开始负责古脊椎所中德人类演化与科技考古联合实验室古DNA平台。尽管还在德国求学,但她每年都有几个月时间回到国内扑在实验室,一点一滴充实这个团队。

今年5月,付巧妹团队发表在《科学》的一项最新成果引起了广泛关注。它揭示出中国南北方人群的史前分化格局、融合过程和迁徙历史,而且证实了南岛语系人群的中国南方大陆起源。

十年,古脊椎所古DNA团队广泛开展了古人类及其伴生物种的基因测序工作,丰富了古DNA数据库,为人类起源与迁徙、文明传播与碰撞、历史争议问题给出了全新的解释。正是有了这些积累,团队的古DNA研究水平才可以和国外一线研究机构“并跑”。

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