应用古DNA追溯人类起源、迁徙和演化的历史

主讲人：王传超（厦门大学 教授）

主持人：罗彩娟（广西民族大学 教授）

时间：2020年10月23日

罗彩娟：各位老师、同学，大家下午好。今天是我们“百川交汇”主题学术论坛民族学前沿系列讲座的第四讲。很荣幸邀请到了厦门大学王传超教授为我们讲解“应用古DNA追溯人类起源、迁徙和演化的历史”。王老师是复旦大学的人类生物学博士，哈佛医学院、德国马普所博士后。现在是厦门大学健康医疗大数据国家研究院、厦门大学人类学研究所教授、博士生导师、所长，生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室双聘教授。王老师的成果很丰富，以第一作者或通信作者在Nature、Science、Nature Communications、Current Biology 等国内外期刊上发表SCI、SSCI或A&HCI论文40余篇，累计被引用2000余次，h指数为25，i10指数为46，主持的科研项目经费累计达300余万元。同时他还担任SCI期刊Historical Biology 副编，SSCI期刊Human Biology 副编，SCI期刊Frontiers in Genetics 副编，SCI期刊Scientific Reports、PLoS One、Mitochondrial DNA、Annals of Human Biology、Annals of Human Genetics 编委，Journal of Forensic Science and Medicine 编委，《人类学学报》编委等，研究成果由中央电视台新闻联播、中央电视台新闻频道、《探索发现》等全国多家知名媒体广泛报道。我就介绍到这里，下面请王教授做讲座，大家欢迎。

王传超：谢谢大家，非常感谢罗老师的邀请，也非常感谢大家。很高兴今天有这么多老师同学来听我的报告，同时又非常抱歉，没有能够到广西民大亲自拜访各位老师。因为我今天上午有学生的课程，刚刚下午一点还给浙江大学的学生们做了个在线讲座，时间排不开。其实，我和广西民大的很多老师都有密切的合作，比如说徐杰舜先生，比如说最近我的一个好朋友李大伟刚刚转工作到了广西民大。我也希望下次有机会到广西民大亲自拜访各位领导、各位专家学者。

感谢有今天这个机会，来介绍我们的最新研究进展。我们主要是用跨学科的方法去回答人类的起源、迁徙和演化的历史。稍后我会用几个具体的例子来给大家来进行更详细的介绍。通过这张片子大家可以看出来，我的主要研究对象是血液、骨头还有干尸，我们是用生物学的方法，从这些考古遗址出土的人骨里来提取DNA和古蛋白，通过古今人群的比较，去回答同人类的迁徙和演化有关的一系列比较大的科学问题。

有同学看到我们这些照片和工作场景可能会觉得比较恐怖，整天拿着一些骨头，其实这是我们特殊的研究材料。我下面会用一个一分钟的短片来给大家更直观地介绍我在厦大实验室做的一些工作。（观看一分钟短片）

现在如果让大家去回答这个问题，比如说你是从哪里来？10年前我肯定知道我是从什么地方来的，但是如果让你回答100年前、1000年前你们家是从哪里来的？可能也有同学可以答上来，但是如果我们回溯到1万年前，老师和同学们还能够知道自己是从哪里来吗？再往上，比如说10万年前、100万年前呢？这就是我们做的事情，去回溯有历史记载之前的历史。

人类的历史可能只有3000—4000年的时间是有文字记载的，但从人和猿分离的500万年前到我们3000—4000年前才有文字记载的历史，其实中间有99%的历史是没有任何的文献可以去追溯的，叫作史前的历史。我们的研究就想去回答在绝大部分空白的史前历史里，我们的祖先是从哪里来，又是经过了怎样的演变的过程。另外，还有一个问题，现在不同地域的人的各项体貌特征会有差别，比如说欧洲人多是金发碧眼，就像这个图中的龙妈一样，而我们中国人更多是黑头发、黄皮肤，那么我们这些表型特征又是怎样形成的？

这些其实都是和人类的迁徙与人群的混合密切相关的，今天我们就去回溯这些历史。我们使用的工具叫作古DNA，是从考古遗迹或者是古生物的化石标本里边获取的古生物的遗传物质。古DNA研究是以分子生物学技术为基础发展起来的一个新兴的领域，通过古DNA可以回答古代生物的谱系、分子演化理论、人类的起源和迁徙以及在农业起源过程中动植物的家养或驯化等。

20世纪80年代开始就已经有古DNA研究，在过去的30多年的时间里，研究者们一直在为探索古DNA的实验技术和建立古DNA的质控标准而努力，为什么？因为古DNA其实是非常容易受到外界环境的污染。比如说我们从考古遗址拿到一块骨头，如果我们对着它吹一口气，骨头表面上可能就都是我们的DNA而不是样本本身的DNA了。正是由于古DNA自身的特点，在技术标准的建立上其实就花了很长的时间。

最近的10多年里，随着古DNA扩增和测序技术不断地成熟，尤其是有了高通量的测序技术，古DNA研究已经发展成为一个用途广泛且很有发展前景的领域。下面这两张照片是我在厦门大学建立的古DNA实验室，可以看到我们有风淋室，就是在你进去古DNA实验室之前，要用风吹一下，把身上的头屑、皮屑、花粉都要吹掉后才能进去。并且，我们是要全副武装的，就像我们现在在电视上看到的去应对新冠疫情的医护人员的防护一样，我们需要有相同的防护才能进入实验室。我们实验室里还有这种外科手术室的紫外灯，起到消毒灭菌的作用。我们还有空气过滤机，需要把外界的空气过滤完之后才能排放到我们实验室里，也是为了排除可能的污染。

讲到古DNA的研究历史，就不得不提到中国的马王堆汉墓古尸DNA的提取。20世纪70年代末，上海实验生物学研究所跟湖南医科大学就从马王堆汉墓的女尸身上提取出了DNA和RNA，这是世界上最早的古DNA研究。如果大家现在去湖南省博物馆的话，也可以看到他们的镇馆之宝马王堆一号墓女尸辛追。