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复旦大学文少卿:从“玩骨头”到“玩泥巴”,推动分子考古学进化

2023-06-29 14:22来源:未知 频道:上海新闻 阅读:
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如今,科学家已能通过DNA读出一个人的生老病死甚至“前世今生”。对复旦大学科技考古研究院青年科学家文少卿来说,DNA展现的世界不仅在时间跨度上达到数千年乃至上万年,而且可从中窥见世界范围内不同人群之间的交流与融合。从复旦大学生命科学学院博士毕业,到入职复旦大学文博系加入科技考古研究院,文少卿的研究可谓“脚踩两条船”——一只脚踩在最前沿的生命科学世界,另一只脚则踏进研究人类历史的考古学领域。他手头研究的课题,正是试图通过最前沿的古基因组学手段,系统梳理古代人群间的谱系源流关系,进而描述中华民族“血脉”交融的动态过程,乃至欧亚大陆人群的交流交往史。“分子生物学可以作为考古学研究的一种新兴工具,既可回答老历史和考古学的问题,同时又可通过考古学的材料来解决群体遗传学中的一些生物学问题。”文少卿说。

从生命科学到考古学,学术转向并非偶然

文少卿的实验室,在复旦校园内一座不起眼的两层小楼里,他的课题组同时开展的研究课题涉及分子历史的研究,比如中华文明探源工程5期中的仰韶庙底沟、龙山、先秦(夏商周)人群谱系溯源研究;还涉及法医考古研究,比如,为吕梁最新发掘出的49具红军烈士遗骸恢复样貌并寻亲……

“要做的鉴定,实在太多。夏商时期二里头文化相关的东下冯遗址人骨DNA的最新研究结果很快就要公布了,这将会给我们过往中华文明史的研究带来新发现。”从分子生物学转向考古学,对文少卿来说既是一种必然,也是一种偶然。2014年,他进入复旦大学生命科学学院攻读博士学位,恰逢生科院与历史系开展合作,第一次通过分子生物学的方式探讨学术界一直存有争议的曹操家世问题。“当时,生科院课题组希望揭示男性Y染色体家系的遗传突变速率问题,评估人类男性即父系Y染色体的突变速率。历史系韩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染色体突变的一个很好的材料。分子生物学和历史考古学的结合,不仅回答了群体遗传学的问题,也部分解答了历史上的悬疑。”文少卿至今对这次合作印象深刻。过去,研究人类群体遗传学往往是从研究现代人的DNA开始、然后去反推人群历史,更多依赖算法,而从古DNA入手来研究群体历史,证据直观而确凿。这也促使他做出一个决定:学术转向,通过古DNA来研究现代人群的源流。就以他今年刚刚发表的古代突厥阿史那皇后溯源结果为例。古代突厥贵族流行火葬,因此留下可追溯的、身份明确的样本非常少,这对于东亚人群的研究是一种缺失。公元6世纪中期的阿史那皇后是突厥木杆可汗之女,历经磨难嫁给了当时的北周武帝宇文邕,她的样本就成为追溯突厥阿史那部族血缘的重要材料。文少卿课题组通过阿史那皇后骨骸样本的研究,不仅试图复原阿史那生前的样貌和食性情况,更重要的是破解了突厥皇族的东北亚来源,驳斥了欧亚大陆西来说和东西混合起源说。此外,课题组还将破解古代匈奴、鲜卑、粟特、西夏皇族的祖源之谜。“这类研究结果对于研究中华民族发展过程中的多民族融合状况有着重要意义。”文少卿告诉记者,包括对台湾南岛等少数民族的溯源研究,对完善中华民族整个“大家谱”意义重大。

DNA提取从骨头转向沉积物,新研究开启新天地

在生科院读博的很长一段时间,文少卿几乎每天都会接收各地考古现场送来的各类骨骼材料。2019年,他博士毕业后,干脆直接入职科技考古研究院,从事分子考古学研究。分子考古学是近年来快速发展的一个交叉学科,由分子生物学家通过研究给出分子层面的证据,与历史学家绘制的文本、图像交相对照,勾画出人类起源、变迁的历史。其实,去年获得诺奖的古DNA研究,也是分子考古学中的一部分。从生命科学领域转向文博考古领域,不仅给文少卿的研究带来了新的天地,同样某种程度也给学科带来了升级进化。文少卿告诉记者,“随着分子考古学的进展,现在我们从‘玩骨头’转到‘玩泥巴’了。”去年文少卿团队开始做古环境DNA研究,就是把研究的重心从骨头中提取DNA转向从各类沉积物中提取DNA。

一个最典型的例子就是去年长江口二号沉船上出土的一个瓶子里,他们发现了大量蚊子DNA。这个不起眼的发现暗示,长江口二号沉船的时间可能是台风高发的夏季。同时,根据船底泥垢基因组比对,可以发现船曾经停靠过什么地方。“因为船舶底部泥垢中所含的各类DNA序列可以表明其长期经过了哪些海域,从而大致确定船舶航行的路线,再结合史料可以勾画出中外文化交流史。”文少卿说。研究范式的创新往往会推动学科升级发展。学科交叉融合,使得考古学科不断发展,也推动分子考古这个学科不断进化。文少卿团队本身就是一个多学科团队,其中的硕士、博士、博士后来自不同学科,而且几乎每个不同学科背景的成员,都给分子考古带来了新的发展方向。比如,团队中一名博士后原本是武汉同济医科大学的博士,因对分子考古产生了兴趣,放弃了医生职业全职来做博士后,现在他的方向是通过分子遗传学研究古代人类的疾病,将古代疾病与现代疾病对照起来,更好理解现代疾病;也有成员是统计学出身,目前专攻古人类渐渗和晚近人群混合。“古DNA的信息太丰富了,不仅保留了人或者动物、植物的进化信息,也可以反映社会结构甚至记录着人类文明交流史的信息。”文少卿告诉记者。又如实验室通过对北周武帝宇文邕和阿史那皇后、西魏吐谷浑晖华公主、茹茹大将军乞伏孝达、周隋勋贵李裕、元威及其夫人于宜容、北周汉人豪族高宾(独孤宾)、关中盆地9例平民人骨和3例家养动物骨骼样本进行了碳、氮稳定同位素古食谱分析,并将所得数据与已发表的中国北方及其周边地区公元前550年至公元1200年的人骨胶原同位素数据进行了对比分析,从而发现当时大多数贵族的饮食习惯与蒙古高原游牧人群的饮食习惯趋于一致,而平民饮食则倾向于与华北平原等农耕区的人口趋于一致。相关文章发表在最近出版的《人文社会科学通讯》上,后者也是《自然》杂志唯一面向人文社会科学的子刊,该研究也为进一步了解中古时期中国核心地区农牧文化之间的互动与交融历史提供了重要依据。“分子生物学就像一棵大树,而分子考古学是其中新生的一个分叉。在这个领域,每一个不同学科背景的年轻人从事不同的项目,几乎都可以‘孵化’出一个新的研究方向,就好像这个分枝上不断长出新的叶子,每一个人都有自己在学科中不同的生态位,学科也能同时实现更快发展。”文少卿说。

从“外援”到“自己人”,突破学科间的隐形藩篱

就在几天前,文少卿的团队开启复旦校内“招新”。“如今,有越来越多的年轻人开始对科技考古产生兴趣,这是一个典型的跨学科研究领域。”文少卿每年都会从大一本科生中挑选一批人,加入文理交叉的分子考古训练营。在他看来,跨学科的研究能更好地激发本科生创新思维,这从长远来看,也有助于营造交叉研究的文化氛围。在他的团队中,有一名本科生通过对古代一种炊具的量化研究,发现它的传播与商朝的扩张有关,甚至可以推测商文化在不同时期的影响力范围。“这名本科生参加了第一届复旦大学历史人类学的研究论坛,他从所有参赛的硕士、博士中脱颖而出,获得了第一名。”文少卿说,这也是他会把课题研究组的大门向本科一年级学生开放的重要原因,因为本科生正是一个极具创新能力的群体。同时,尽早让本科新生了解跨学科交叉融合,也有助于他们形成更广阔的视野。学科交叉融合虽是大势所趋,但要让不同学科背景的人以平等的身份去共同做一个研究,其实并不容易,很多时候,学科之间的藩篱存在于无形之中。文少卿对此也有着很深的感触。“当我从生科院入职文博学院后,感觉到的最大变化就是,我在考古现场可以和发掘者一起吃盒饭了。”他半开玩笑地告诉记者,过去,他到考古现场经常被认为是“外援”,总是被当作客人对待,而现在则被考古学者认为是“自己人”,交流也更深入——这样的转变,对于研究的开展有着重要意义。


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