歷史上，我們現(xiàn)代人和哪些人群混過血？人類的文化如何傳播？這個(gè)問題要得到精確的回答，除了考古學(xué)記錄，分子生物學(xué)的參與很重要。近二十年來，分子生物學(xué)在考古上的應(yīng)用，尤其對(duì)于古人類的研究來說，做出來了巨大的貢獻(xiàn)。具體來說，是古DNA技術(shù)的發(fā)展。
古DNA比以前任何研究人類歷史的技術(shù)都更具有顛覆性。哈佛醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)家David Reich將古DNA類比為17世紀(jì)發(fā)明的光學(xué)顯微鏡，使得我們能夠?qū)⑽⑸锖图?xì)胞的世界可視化，這是前人無(wú)法想象的場(chǎng)景。“當(dāng)一種新的儀器打開了一扇通往從未被探索過的世界的大門，它所展示的一切都宛如奇景，而這就是古 DNA 現(xiàn)在所起到的作用?！?/span>
撰文 | David Reich（哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)家）
考古學(xué)的第一次科學(xué)革命始于 1949 年。當(dāng)時(shí)，化學(xué)家威拉德·利比（Willard Libby）有一項(xiàng)將永遠(yuǎn)改變這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。11 年后，他因?yàn)檫@個(gè)發(fā)現(xiàn)，贏得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。通過測(cè)量古代有機(jī)殘余物中攜帶 14 個(gè)核子的碳原子的含量，則可以確定碳最初進(jìn)入食物鏈的日期。碳原子通常有 12 或 13 個(gè)核子。在地球上，放射性同位素碳 -14 主要是通過宇宙射線轟擊大氣而形成的，其在大氣中所有碳原子的比例維持在萬(wàn)億分之一的水平上。在光合作用過程中，植物從大氣中吸收碳，并將其轉(zhuǎn)化為糖，然后碳再被整合到生命體的所有分子中。在生物死亡后的5730年內(nèi)，一半的碳 -14 原子將衰變?yōu)榈?-14。這意味著，在古代遺存中，所有具有14個(gè)核子的碳原子的比例是以一種已知的方式減少的。這就使得科學(xué)家們能夠確定碳原子進(jìn)入生物體的日期，只要該日期不早于大約 5 萬(wàn)年，因?yàn)槿掌谔眠h(yuǎn)的話，碳 -14 的比例太低，就會(huì)無(wú)法測(cè)量。
這種放射性碳定年法徹底地改變了考古學(xué)，使我們可以較為準(zhǔn)確地確定物體的年代，而不僅僅是根據(jù)生物遺存所處的考古地層來確定相對(duì)年代。故，由此引發(fā)的考古學(xué)新發(fā)現(xiàn)意義重大、影響深遠(yuǎn)。在《文明之前:放射性碳革命和史前歐洲》（Before Civilization: The Radiocarbon Revolution and Prehistoric Europe）一書中，科林·倫福儒描述了放射性碳定年法如何將人類的史前史向前推進(jìn)了一大截，也描述了放射性碳革命如何徹底推翻了“史前歐洲的所有重大創(chuàng)新都是由近東輸入的”這一假說。固然，農(nóng)業(yè)和書寫起源于近東，但在金屬加工和紀(jì)念性建筑方面的創(chuàng)新，可不是源自古埃及或古希臘。巨石陣就是一個(gè)很好的例證。這些發(fā)現(xiàn)，以及其他很多古代遺存的真實(shí)年代的確定，激發(fā)了我們對(duì)各地原住民文化的新認(rèn)知。
當(dāng)今，有 100 多個(gè)放射性碳實(shí)驗(yàn)室在為考古學(xué)家們提供年代測(cè)定服務(wù)。而那些科班出身的考古學(xué)家們。在研究生階段必學(xué)基本技能之一就是如何批判性地解讀放射性碳測(cè)試得到的年代。從這些都可以看出，放射性碳定年法已經(jīng)滲透到了考古學(xué)的各個(gè)方面。更有甚者，放射性碳定年法還改變了考古學(xué)家們的時(shí)間準(zhǔn)繩。古代的中國(guó)人以皇帝即位的年數(shù)紀(jì)年；羅馬人以城市的奠基日期作為元年1 ；猶太人則從《圣經(jīng)》中記載的創(chuàng)世完成之日開始計(jì)算。今天，幾乎所有的人都會(huì)以 “公元前” 或 “公元后” 來描述年代，“公元” 就是傳說中耶穌誕生的日子。而對(duì)考古學(xué)家來說，時(shí)間就是“距今”（Before Present，BP）的放射性碳衰變的年數(shù)，這里的 “今” 就是1950年，也就是威拉德·利比發(fā)現(xiàn)放射性碳定年法的大致年代。
到了 20 世紀(jì) 60 年代，借放射性碳革命之力，考古學(xué)已經(jīng)不再僅僅是人文學(xué) 科的一個(gè)分支，它在科學(xué)領(lǐng)域里同樣也深深地扎下了根?？脊艑W(xué)家們對(duì)證據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)也提高了。在那之后，考古學(xué)家們還采用了更多的科學(xué)技術(shù)，包括利用浮選法來鑒定古代植物遺存，還有利用包括碳原子在內(nèi)的各種同位素的比例來確定人類和動(dòng)物所吃的食物種類，以及它們?cè)诖婊畹臅r(shí)候是否穿越了某些地形地貌?，F(xiàn)在，考古學(xué)家們已經(jīng)擁有了一套新穎、豐富的科學(xué)工具，在對(duì)遺址進(jìn)行分析的時(shí)候可以借助前輩們無(wú)法企及的手段，得到更加可靠的見解。
人們很容易把古 DNA 看作繼放射性碳革命之后，能被考古學(xué)家利用的又一 項(xiàng)新技術(shù)，但這個(gè)想法低估了古 DNA 的價(jià)值。在古 DNA 出現(xiàn)之前，考古學(xué)家根據(jù)古代骨骼的形狀和人工制造物的類型的演變來推斷人群的變動(dòng)，但是這些數(shù)據(jù)很難給出一個(gè)圓滿的解釋。而現(xiàn)在通過對(duì)古代人類的全基因組測(cè)序，我們可以了解到栩栩如生的、人與人之間關(guān)系的細(xì)節(jié)。
想衡量一項(xiàng)技術(shù)的革命性，要看它能夠帶來多少新知識(shí)、新驚喜。在這個(gè)意 義上，古DNA 比以前任何研究人類歷史的技術(shù)都更具顛覆性，包括放射性碳定年法。一個(gè)更貼切的類比是 17 世紀(jì)發(fā)明的光學(xué)顯微鏡，它使我們能夠?qū)⑽⑸锖图?xì)胞的世界可視化，這是前人無(wú)法想象的場(chǎng)景。當(dāng)一種新的儀器打開了一扇通往從未被探索過的世界的大門，它所展示的一切都宛如奇景，而這就是古 DNA 現(xiàn)在所起到的作用。考古學(xué)記錄的變化反映的是人群的流動(dòng)，還是文化的傳播？古 DNA 對(duì)這類問題可以提供明確的答案。一次又一次，它帶給我們的，都是此前想象不到的發(fā)現(xiàn)。
到目前為止，古 DNA 革命的中心一直都是在歐洲。截至 2017 年底，在 551 份已經(jīng)發(fā)布的古 DNA 全基因組數(shù)據(jù)的樣本中，幾乎有 90% 都來自歐亞大陸西部。這一現(xiàn)象反映出兩個(gè)事實(shí)。一方面，大部分用于古 DNA 分析的技術(shù)都是在歐洲發(fā)展起來的。另一方面，從對(duì)自家后院的研究以及對(duì)古代遺存的收集來看，歐洲考古學(xué)家們保持著最長(zhǎng)的歷史。但是，古 DNA 革命已經(jīng)開始蔓延了，針對(duì)歐亞西部以外的人群，它已經(jīng)帶來了若干令人震驚的發(fā)現(xiàn)，最顯著的例子就是有關(guān)美洲人群和太平洋偏遠(yuǎn)島嶼人群的發(fā)現(xiàn)。技術(shù)的進(jìn)步使得我們即使從溫帶甚至熱帶地區(qū)，也能獲得古 DNA。我毫不懷疑，在未來十年內(nèi)，來自中亞、南亞、東亞和非洲的古 DNA 將同樣帶來巨大的驚喜。這些方面的研究將為我們建立一本人類的古 DNA 地圖集，將不同時(shí)間和空間上的人群高密度地記錄下來。我認(rèn)為，就其對(duì)人類知識(shí)的貢獻(xiàn)而言，這個(gè)地圖集可以與15世紀(jì)至19世紀(jì)繪制的第一批全球地圖相媲美。當(dāng)然，這個(gè)地圖集不會(huì)回答有關(guān)人類歷史的所有問題，但它將提供一個(gè)框架，不管我們將來又發(fā)現(xiàn)了哪些新的考古遺址，都可以回到這個(gè)大框架來進(jìn)行研究。
在未來的年歲里，由于這個(gè)地圖集的建立，我們完全有理由期待，基于古 DNA 的新發(fā)現(xiàn)將以排山倒海之勢(shì)向我們涌來。迄今為止，大多數(shù)的古 DNA 樣本還都是比較古老的。尚有一段歷史時(shí)期，也就是從 4000 年前至今的古 DNA 還幾乎未被觸及過。而我們可以從書面記錄和考古學(xué)證據(jù)中得知，這個(gè)較近的時(shí)期正是一個(gè)多事之秋，各種文字發(fā)展演變，社會(huì)階層分化不休，帝國(guó)霸業(yè)興亡盛衰。即便是在歐亞大陸西部，古 DNA 的資料也像是一座方興未艾的高速立交橋，只建設(shè)到了一半兒，一頭兒還懸在半空之中。人類的過去和現(xiàn)在還沒有被很好地銜接起來，有了 DNA 數(shù)據(jù)，我們必將如虎添翼，極大地豐富那些我們從其他學(xué)科業(yè)已知道的歷史事件。
為了通古達(dá)今，架起一座通往 4000 年前的橋梁，僅僅從較近的時(shí)期來收集古 DNA 數(shù)據(jù)是不夠的。那些在研究較早期數(shù)據(jù)時(shí)奏效的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，已經(jīng)不適用于更近時(shí)期的數(shù)據(jù)了。特別是那些基于“四群體檢驗(yàn)”的方法，用來測(cè)量高度分化的人群的血統(tǒng)比例非常有效，因?yàn)楦叨炔煌难壘拖袷鞘聚櫽玫娜玖?，人們可以跟蹤其比例的變化。然而，在歐洲，也就是迄今古 DNA 研究成果最為顯著的地方，我們知道，早在 4000 年前許多人群的血統(tǒng)成分已經(jīng)和今天的人群高度相似了。例如，在 4500 年前以后的英國(guó)，從人們把死者和寬 口陶器葬在一起的時(shí)候開始，古不列顛人的血統(tǒng)組成就和今天的不列顛人相差無(wú)幾了。但是，如果我們認(rèn)為，今天的英國(guó)人與當(dāng)時(shí)的 “寬口陶器人” 之間是單純的一脈相承的關(guān)系，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。實(shí)際上，英國(guó)的人群已經(jīng)被后來的好幾波來自大陸的移民給改造過了，只不過從遺傳學(xué)上來看，這些移民和那些以寬口陶器為陪葬品的人群是相似的。所以，我們需要新穎的、更加敏感的方法來確定英國(guó)人的血統(tǒng)到底有多少是來自后來的這幾波人類遷徙。
兵來將擋，水來土掩，統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)家們正在開發(fā)一種新型的方法，以跟蹤那些在血統(tǒng)成分上高度相似的人群之間的混血和遷徙事件。其中的奧妙在于，重點(diǎn)關(guān)注被試人群之間最近出現(xiàn)的共同歷史，而不是很久以前的共同歷史。只要有足夠多的樣本參與分析，我們就有可能發(fā)現(xiàn)一些基因組片段，在這些片段上，一些個(gè)體之間在過去的大概 40 個(gè)世代里有著共同的祖先。通過重點(diǎn)研究這些片段，我們就可以了解在樣本年代之前的近1000 年的時(shí)間跨度里到底發(fā)生了什么?？紤]到目前古 DNA 的樣品數(shù)量很少，這些方法也許還不是很有用，因?yàn)樵跇悠房倲?shù)少的情況下，只有少數(shù)的幾對(duì)個(gè)體之間的血緣關(guān)系會(huì)親密到存在著相同的長(zhǎng) DNA 片段。但是，隨著個(gè)體數(shù)量的增加，我們能夠加以分析、檢測(cè)其相關(guān)性的個(gè)體對(duì)的數(shù)量也會(huì)與樣品數(shù)量的平方成正比增加。按照現(xiàn)在生產(chǎn)古 DNA 數(shù)據(jù)的速度，一個(gè)合理的預(yù)期是，在未來幾年之內(nèi)，單單一個(gè)實(shí)驗(yàn)室（例如我的實(shí)驗(yàn)室）一年就可以從數(shù)千個(gè)古人類那里生產(chǎn)全基因組數(shù)據(jù)了。到那時(shí)，制作出一份詳盡的、最近幾千年以來的人群變動(dòng)時(shí)間表也就成了一件水到渠成的事情。
2015 年，在一項(xiàng)名為 “不列顛群島的人群” 的研究中，上述這種方法已經(jīng)小 試牛刀。該研究從英國(guó)抽樣了 2000 多人，這些人的四位祖父母的出生地彼此相距都不超過 80 公里。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法，這些英國(guó)人群的同質(zhì)化程度非常高。例如，兩個(gè)英國(guó)人群之間遺傳差異度的典型測(cè)量值，與采用同樣測(cè)量方法得到的、歐洲人和東亞人之間的遺傳差異度相比，不足后者的百分之 一。盡管同質(zhì)化程度這么高，上述研究的作者們還是能將這些英國(guó)人群聚類成為17個(gè)界限分明的簇。他們的方法是識(shí)別那些擁有高比例近期祖先的個(gè)體，將他們聚類成一簇。把這些個(gè)體的位置繪制在地圖上，一幅非凡的遺傳結(jié)構(gòu)圖就躍然紙上。盡管在過去的1000 年里，人們?cè)谟?guó)的鄉(xiāng)村之間來回奔走，這本來是應(yīng)該促使人群向著同質(zhì)化的方向發(fā)展的，但我們?nèi)匀荒芸吹揭恍└畹俟?、難以磨滅的遺傳結(jié)構(gòu)。人群簇與簇之間的分界線勾勒出了以下場(chǎng)景：西南的德文郡和康沃爾郡之間的分界；蘇格蘭北部海岸的奧克尼群島；橫跨愛爾蘭海的一個(gè)基本上沒有分化的簇，這反映了蘇格蘭新教徒在過去幾個(gè)世紀(jì)內(nèi)向北愛爾蘭的遷徙；在北愛爾蘭，有兩個(gè)獨(dú)特的、幾乎不相往來的簇，這顯然與新教徒和天主教徒群體相對(duì)應(yīng)，在英國(guó)的統(tǒng)治下，他們被宗教和幾百年的相互敵意隔離開了。
這項(xiàng)研究雖然只使用了當(dāng)代人的樣本卻取得了成功，為將來把此方法擴(kuò)展到 更古老的樣本提供了希望。在我的實(shí)驗(yàn)室里，我們已經(jīng)生產(chǎn)了超過 300 位古不列顛人的全基因組數(shù)據(jù)。如果能將這些數(shù)據(jù)與當(dāng)代英國(guó)人的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，包括使用上文中 “不列顛群島的人群” 研究中用到的樣本，我們期盼著能夠在世界的這個(gè)小角落里，繪制出一幅連接古今的歷史畫卷。
同樣，只要具備大量樣本，我們也一定可以估計(jì)出來歷史上不同階段的人群規(guī)模。關(guān)于人群規(guī)模，我們對(duì)文字出現(xiàn)之前的時(shí)代幾乎沒有任何可靠的信息。但是，人群規(guī)模不僅對(duì)理解人類的歷史和演化很重要，對(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)和生態(tài)學(xué)也是舉足輕重。在規(guī)模數(shù)以億計(jì)的人群中，如漢族人，一對(duì)隨機(jī)選擇的人在過去的 40 個(gè)世代中幾乎不大可能有什么共享的 DNA 片段，這是由于他們繼承自幾乎完全不同的祖先個(gè)體。相比之下，在一個(gè)小規(guī)模人群中，例如在不足百人的小安達(dá)曼群島的原住民中，每一對(duì)個(gè)體之間都存在著很近的親緣關(guān)系，共享的 DNA 片段自然也就比比皆是。通過測(cè)量人群之內(nèi)的相關(guān)性，我們就可以確切地看到，過去幾個(gè)世紀(jì)里英國(guó)人口的平均數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了數(shù)百萬(wàn)。在一項(xiàng)正在進(jìn)行的工作中， 皮爾·帕拉馬拉（Pier Palamara）和我已經(jīng)證實(shí)，在大約 8 000 年前，安納托利亞 早期農(nóng)民所屬的人群的規(guī)模，比同時(shí)代瑞典南部的采獵者群體的規(guī)模要大得多。這也符合預(yù)期，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)理應(yīng)支持更高的人口密度。毫無(wú)疑問，將這種方法應(yīng)用 于古 DNA，我們一定能更加深入地了解到人群規(guī)模是如何隨著時(shí)間發(fā)生變化的。
原則上，古 DNA 在揭示人類生物學(xué)特征如何隨時(shí)間演變方面，與在揭示人 類的遷徙和混血方面有著同樣的威力。然而，盡管古 DNA 在揭秘人群變化方面已經(jīng)取得了巨大成功，但迄今為止，古 DNA 對(duì)人類生物學(xué)的貢獻(xiàn)仍然是屈指可數(shù)。一個(gè)關(guān)鍵的原因是，為了追蹤人類生物學(xué)特征隨時(shí)間的變化，我們就必須研究突變頻率是如何變化的。問題是，計(jì)算突變頻率需要數(shù)百個(gè)樣本，而到目前為止，古 DNA 的樣本數(shù)量還是相對(duì)比較少的，每種文化背景下也就是少數(shù)幾個(gè)而已。想象一下，一旦我們有了上千個(gè)、剛過渡到農(nóng)業(yè)文明不久的歐洲農(nóng)民的樣本，而且從他們身上提取了全基因組數(shù)據(jù)，我們能干什么呢？我們可以對(duì)這些個(gè) 體進(jìn)行一次全基因組的掃描，尋找近期發(fā)生過自然選擇的信號(hào)，再對(duì)當(dāng)代歐洲人 開展一次同樣的掃描，然后比較一下這兩次的結(jié)果，我們就有可能得知，在農(nóng)業(yè)出現(xiàn)之前的時(shí)代和過渡到農(nóng)業(yè)之后的時(shí)代里，人體適應(yīng)性演化的步伐和性質(zhì)是否發(fā)生了改變。
我們甚至有可能確定，在 20 世紀(jì)里，自然選擇是否由于醫(yī)學(xué)的進(jìn)步而減緩了。過去，罹患某些遺傳病的個(gè)體是無(wú)法生存和成家的，而現(xiàn)在，由于醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，他們已經(jīng)改變了自己的境遇。例如視力低下，現(xiàn)在可以通過眼鏡來完全矯正;或者不育癥，現(xiàn)在可以通過醫(yī)療干預(yù)來補(bǔ)救；或者認(rèn)知障礙，現(xiàn)在可以通過藥物和心理治療來控制。自然選擇的作用一旦減弱下來，就可能導(dǎo)致某些突變?cè)谌巳豪锏靡苑e累下去，進(jìn)而改變?nèi)巳赫w的性狀。
利用古 DNA，我們可以追蹤具有重要生物學(xué)意義的突變頻率的變化速度。古 DNA 這項(xiàng)能力的重要性，不僅在于它能夠讓我們追蹤特定的生物性狀是如何 演化的，還在于它提供了一個(gè)史無(wú)前例的工具，我們可以借此了解自然選擇發(fā)生作用的一些基本原則。人類演化生物學(xué)的一個(gè)核心問題是，人類的演化到底是通過在相對(duì)“少”的基因組位置上發(fā)生 “大” 的突變頻率變化來進(jìn)行的，還是通過在非?！岸唷钡幕蚪M位置上發(fā)生 “小” 的突變頻率變化來實(shí)現(xiàn)的。前者的例子如色素的沉著，后者的例子如人體的身高。理解人體每一種適應(yīng)性性狀的相對(duì)重要性非常重要，但在古 DNA 到來以前，我們基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，因?yàn)槲覀冎荒芊治錾钤趩我粫r(shí)間窗口內(nèi)的樣本。而想要從僅僅一個(gè)時(shí)間點(diǎn)去推斷整個(gè) 歷史過程就太有挑戰(zhàn)性了！古 DNA 恰好能幫助我們克服這個(gè)障礙，利用不同歷史時(shí)段的遺傳信息。我們?cè)僖膊粫?huì)被禁錮于當(dāng)下了！
古 DNA 研究也揭示了病原體的演化。當(dāng)我們研磨人類的遺骸時(shí)，有時(shí)會(huì)碰 到來自微生物的 DNA，這些微生物是在個(gè)體死亡的時(shí)候存留在血液之中的，因此它們或許就是個(gè)體死亡的原因。這種方法證明，鼠疫桿菌是導(dǎo)致了 14 世紀(jì)到17 世紀(jì)的黑死病、6世紀(jì)到8世紀(jì)羅馬帝國(guó)的查士丁尼瘟疫的原因，也造成了大約5000年前的一次流行性瘟疫——從散布在歐亞大草原各地的墓葬來看，約7%的骸骨的主人死于此病。針對(duì)古代病原體的研究還發(fā)現(xiàn)了古代麻風(fēng)病、肺結(jié)核，以及造成愛爾蘭馬鈴薯危機(jī)的致病菌的歷史和起源?，F(xiàn)在，古DNA研究還常規(guī)性地從人類樣本的牙菌斑、排泄物等處提取微生物的DNA，從中可以得到我們祖先所吃食物的信息。這仿佛又為我們打開了一扇新的小門，門后是一片嶄新的世界。
古 DNA 革命一日千里。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展非常之快，現(xiàn)在發(fā)表的許多論文中使 用的方法在幾年內(nèi)就會(huì)過時(shí)。古 DNA 方面的專家也與日俱增，例如，在我自己實(shí)驗(yàn)室的畢業(yè)生里，已經(jīng)有三個(gè)人建立了自己的古 DNA 實(shí)驗(yàn)室。專業(yè)化分工是一個(gè)主要趨勢(shì)。古 DNA 研究的先驅(qū)們?cè)ㄙM(fèi)了大量的時(shí)間在世界各地出差，與考古學(xué)家和政府官員交涉，再帶回來各式難得的遺骸，然后在自己的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中對(duì)這些遺骸進(jìn)行分析。出差前往各種異國(guó)他鄉(xiāng)、像淘金一樣尋找重要的遺骸就是他們進(jìn)行科學(xué)研究的核心方式。在古 DNA 的第二代研究者中，也有些人采用了這種模式。但是其他人，包括我自己在內(nèi)，就不再這么頻繁出差了。相反，我們花費(fèi)了大部分的時(shí)間來發(fā)展、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)或統(tǒng)計(jì)分析的專業(yè)方法，并通過與考古學(xué)家、人類學(xué)家們?nèi)找嫫降鹊幕锇殛P(guān)系來獲得想要研究的樣本。
古 DNA 實(shí)驗(yàn)室也將變得更加專業(yè)化。現(xiàn)在，致力于古 DNA 研究的我們，有 幸對(duì)來自不同地方、不同時(shí)代的人群進(jìn)行研究。我們就像羅伯特·胡克（Robert Hooke）在他的著作《顯微術(shù)》（Micrographia）中描述的那樣，使用顯微鏡來記錄各種微小而神奇的物體?；蛘哒f，我們就像 18 世紀(jì)末的探險(xiǎn)家，航行到世界的每一個(gè)角落。但是，無(wú)論研究什么課題，我們充其量只能獲得歷史學(xué)、考古學(xué)和語(yǔ)言學(xué)方面的一些膚淺認(rèn)識(shí)。隨著這些知識(shí)的積累，我們就必須對(duì)每個(gè)地區(qū)以及它的具體問題有更加深入的了解，才有可能取得下一步的進(jìn)展。在接下來的 20 年里，我希望古 DNA 專家能夠被聘用到每一個(gè)人類學(xué)、考古學(xué)，甚至是歷史學(xué)和生物學(xué)的院系里去。這些職位上的古 DNA 專家們將專注于特定的領(lǐng)域，例如東南亞、中國(guó)東北地區(qū)等，他們的研究將不會(huì)像我今天干的一樣，蜻蜓點(diǎn)水般從中國(guó)飛到美國(guó)、從美國(guó)飛到歐洲，又從歐洲飛到非洲。
古 DNA 研究領(lǐng)域在建立對(duì)外提供服務(wù)的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，也會(huì)走向?qū)I(yè)化、甚至 是職業(yè)化的道路，類似于現(xiàn)在提供放射性碳定年服務(wù)的實(shí)驗(yàn)室。這樣的古 DNA 服務(wù)實(shí)驗(yàn)室將篩選樣本，生成全基因組數(shù)據(jù)，并提供易于解讀的、與目前商業(yè)化的個(gè)人血統(tǒng)測(cè)試公司提供的結(jié)果相類似的報(bào)告。這些報(bào)告將確定物種、性別和親緣關(guān)系，并梳理好新分析的個(gè)體與已經(jīng)發(fā)布過數(shù)據(jù)的個(gè)體之間的關(guān)系。研究者只需提交樣本，然后就可以得到樣本的電子化數(shù)據(jù)。研究者可以根據(jù)自己的需要使用這些數(shù)據(jù)。整個(gè)過程的花費(fèi)不會(huì)超過放射性碳定年服務(wù)的兩倍。
此類服務(wù)性實(shí)驗(yàn)室將如雨后春筍一般冒出來，但是分析數(shù)據(jù)、研究人群歷史 的研究員永遠(yuǎn)不會(huì)被完全取代。如果考古學(xué)家們希望利用這種技術(shù)來解決任何有爭(zhēng)議的問題，那么他們總歸需要和基因組學(xué)的專家展開合作，特別是在利用 DNA 來解讀古代人群的時(shí)候。從古 DNA 中獲取性別、物種、血緣關(guān)系和血統(tǒng)異常個(gè)體等方面的信息，終歸會(huì)變成一種常規(guī)流程。但是，要想利用古 DNA 解決更深層次的科學(xué)問題，例如人群如何融合、如何遷徙，以及自然選擇在歷史上如何發(fā)揮作用，永遠(yuǎn)不可能通過一份標(biāo)準(zhǔn)化的報(bào)告來達(dá)到目的。
我覺得，古 DNA 實(shí)驗(yàn)室的未來有一個(gè)令人神往之處，這也是從各處的放射性碳定年實(shí)驗(yàn)室中涌現(xiàn)出來的一種模式。例如，牛津大學(xué)放射性碳加速器部門有償?shù)靥幚泶罅康臉悠?，并用這些收入來支撐一個(gè)規(guī)?；\(yùn)作的工廠，該工廠得以更便宜、更高效、更優(yōu)質(zhì)地常規(guī)化生產(chǎn)考古物品的年代數(shù)據(jù)。如果該工廠的科學(xué)家們都只顧自己的研究，那么這種規(guī)?；男б媸遣豢赡艹霈F(xiàn)的。但隨后，它的科學(xué)家們又反過來利用了這座放射性碳定年的巨無(wú)霸工廠，從事一些前沿的科學(xué)研究，例如托馬斯·海厄姆（Thomas Higham）領(lǐng)導(dǎo)的研究，厘清了歐洲尼安德特人滅絕的考古學(xué)記錄，證明他們?cè)谂c現(xiàn)代人相遇后的短短幾千年內(nèi)就在歐洲各地銷聲匿跡了。
這也是我在麻省理工學(xué)院做博士后訓(xùn)練時(shí)所學(xué)到的一種模式，當(dāng)時(shí)我為 “人類基因組計(jì)劃” 中執(zhí)行暴力測(cè)序的 6 個(gè)測(cè)序中心之一工作。這個(gè)測(cè)序中心與 美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院簽訂大型數(shù)據(jù)生產(chǎn)合同，由后者提供資金。該中心的領(lǐng)導(dǎo) 人、也是我的上司埃里克·蘭德（Eric Lander），就考慮到了這樣一個(gè)便利：他可以利用他的測(cè)序中心來解決自己感興趣的科學(xué)問題。我的模式也是如出一轍：建造一個(gè)工廠，然后利用它來回答關(guān)于人類歷史的深層次問題。
我第一次去耶路撒冷是在 7 歲的時(shí)候，當(dāng)時(shí)是媽媽帶著我、哥哥和妹妹一起 去的。在那年和第二年的夏天，我們都住在外公的一間公寓里。這間公寓位于一個(gè)極端正統(tǒng)派的貧困街區(qū)，男人們都穿著黑色長(zhǎng)袍，女人們都戴著頭巾、穿著樸素的節(jié)裙。男孩子們每天從早到晚都上宗教學(xué)校，但是在安息日之前的周五下午，他們很早就放學(xué)，常常去參加抗議活動(dòng)。在抗議活動(dòng)中，他們有時(shí)放火焚燒垃圾桶，有時(shí)向警察扔石頭。我還記得，男孩子們跑來跑去，臉上蒙著布，在警察們投過來的催淚瓦斯的作用下眼淚直流。
其中的一些抗議活動(dòng)針對(duì)的是大衛(wèi)城的挖掘工作。這個(gè)遺址從耶路撒冷舊城 以南圣殿山的山坡延伸出來，覆蓋了大約3000 年前猶太首都的大部分地區(qū)?？棺h者擔(dān)心挖掘會(huì)擾亂古代猶太人的墳?zāi)埂谝陨羞M(jìn)行挖掘時(shí)，常常會(huì)發(fā)生這樣的事。對(duì)于抗議者來說，不管是無(wú)心之作還是科學(xué)研究，打開墓穴都是一種褻瀆神靈的行為。
如果那些抗議者知道我的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在正在做什么，他們會(huì)怎么想？要知道， 每個(gè)月我們都要碾碎成百上千塊古代的骨頭。也許他們不太關(guān)心以色列以外的樣本，但我認(rèn)為這是一個(gè)普遍的問題。對(duì)打開墳?zāi)埂墓糯祟惖倪z骸提取樣本這類事情，我越來越多地陷入沉思。很可能，那些遺骸的主人當(dāng)中，很多人并不希望他們的遺存以這樣一種方式被使用。
一些古 DNA 專家和考古學(xué)家提出了這樣一個(gè)論點(diǎn)，也就是我們研究的大多數(shù)骸骨都來自如此久遠(yuǎn)的文化，以至于他們和當(dāng)代的人類并沒有可以追溯的聯(lián)系這也是《美國(guó)原住民墓葬保護(hù)與歸還法》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，該法規(guī)定，當(dāng)有證據(jù)表明遺存與現(xiàn)在的人群有文化或生物學(xué)上的聯(lián)系的時(shí)候，應(yīng)該把它們歸還給原住民部落。然而，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正在失效。例如，大約 8500 年前的肯納威克人的骸骨、大約 10600 年前的仙人洞的骸骨，都正在返回部落的途中，盡管它們與今天的群體并沒有明確的文化或遺傳聯(lián)系。當(dāng)被研究的骨骼的年代離現(xiàn)在越來越近的時(shí)候，我們就需要考慮到現(xiàn)代人群對(duì)這些古代樣本的認(rèn)領(lǐng)主張。任何古老的遺骸都來自真實(shí)的人類個(gè)體，如果需要破壞它們的完整性，我們必須要有充分的理由。
在 2016 年，我決定向一位猶太拉比請(qǐng)教，他就是我的舅舅。他信奉正統(tǒng)的 猶太教，這意味著他要遵循猶太教口述傳統(tǒng)中的清規(guī)戒律。我希望他會(huì)對(duì)我的問題持開放的態(tài)度，因?yàn)樗恢敝鲝?，在遵守正統(tǒng)猶太教的固定戒律的時(shí)候，也要盡可能地適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)。這種倡導(dǎo)包容性的思潮就是“開放正統(tǒng)”運(yùn)動(dòng)所提倡的。最近，他成立了一個(gè)宗教學(xué)院，致力于將婦女訓(xùn)練成為正統(tǒng)猶太教的拉比，而過去女拉比在社區(qū)里是被排斥的。我告訴他，在我的實(shí)驗(yàn)室里，我們正在研磨古人的骨頭，而很多古人可能并不希望自己的遺體受到打擾，我覺得自己還沒有想通這件事。他顯然很不安，并要求讓他考慮一段時(shí)間。后來，他帶著一個(gè)猶太拉比的判決回來了。如果以前針對(duì)某個(gè)問題沒有來自其他拉比的判決或決定作為先例的話，他帶回來的判決將提供指導(dǎo)意見。他說，所有的人類墓穴都是神圣不可侵犯的，但也有一些可以諒解的情景，只要有可能促進(jìn)理解、打破人與人之間的隔閡，開墳的行為也是可以接受的。
對(duì)人類遺傳變異的研究并不總是代表善的力量。在納粹德國(guó)，如果20世紀(jì)30年代的科學(xué)能夠達(dá)到足夠的水平，那么像我一樣具備解讀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)能力的人，就會(huì)被要求按照血統(tǒng)對(duì)人群進(jìn)行分類。所幸，在我們這個(gè)時(shí)代，基于古DNA所做出的發(fā)現(xiàn)不會(huì)對(duì)種族主義起到助紂為虐的作用。在這個(gè)領(lǐng)域里，對(duì)真理的追求很大程度上起到了打破定見、削弱偏見的作用，并且強(qiáng)調(diào)、加強(qiáng)人群之間此前未知的聯(lián)系。我樂觀地認(rèn)為，我和同事們的工作方向是穿針引線、促進(jìn)理解。我們獲得了針對(duì)無(wú)論古今的人類開展研究的特權(quán)，我們也一定會(huì)不遺余力地珍惜所獲得的機(jī)會(huì)。為了回答 “我們是誰(shuí)？” 那個(gè)大問題，我將我們的角色定位為助產(chǎn)士，不僅要將古 DNA 引入遺傳學(xué)家的領(lǐng)域，還要把古 DNA 帶到考古學(xué)家和公眾的面前，讓所有人都認(rèn)識(shí)到古 DNA 的重大潛力。本文節(jié)選自David Reich著作《人類起源的故事》。
著者：大衛(wèi)·賴克（David Reich） 
掃描二維碼，知識(shí)分子書店有售
大衛(wèi)·賴克（David Reich），哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)系教授、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員，古人類 DNA 領(lǐng)域的領(lǐng)軍研究者。2015 年，賴克因?yàn)槁氏韧ㄟ^大規(guī)模測(cè)序和分析遠(yuǎn)古人類的基因組數(shù)據(jù)來揭示人類歷史，被《自然》雜志評(píng)為“年度十大人物 ”之一。他曾獲百萬(wàn)美元的“丹·大衛(wèi)獎(jiǎng)”、美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的“紐科姆·克利夫蘭獎(jiǎng)”、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的“分子生物學(xué)獎(jiǎng)”等多項(xiàng)榮譽(yù)。
