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古DNA二代測序技術(shù)：一場革命

經(jīng)過30年的建立標(biāo)準(zhǔn)、排除環(huán)境中的污染，然后再進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)的質(zhì)控，我們才迎來了古DNA技術(shù)的革新。這個(gè)時(shí)候我們有了一種技術(shù)，叫做二代測序技術(shù)。它是一種非常高效、非常便宜的方法。

它可以便宜到什么程度呢？我們舉一個(gè)例子。在2000年，當(dāng)全世界去測序第一個(gè)人的全基因組的時(shí)候，花了30億美元。我們剛剛講到，一個(gè)人的DNA大約有30億個(gè)堿基位點(diǎn)，那就約等于1美元才能夠測一個(gè)位點(diǎn)。而現(xiàn)在，我們花3000塊人民幣，就可以測出來我們整個(gè)人的全基因組了。

由于價(jià)錢便宜，我們可以花很少的錢去測得大量的數(shù)據(jù)，由此就揭開了古人類DNA研究的一個(gè)高潮。在這種新技術(shù)下，古DNA研究的第一個(gè)突破是在2010年，德國馬普所（馬克斯-普朗克研究所），也就是我做博士后的研究所，他們成功地測序了剛剛提到的在歐洲廣泛分布的尼安德特人的DNA。

尼安德特人是1856年在德國的尼安德山谷里面被發(fā)現(xiàn)的。他們的特點(diǎn)是比我們矮一些，但身體和骨骼都比我們粗壯。大家可以根據(jù)這張頭骨的圖看出來，它的骨骼是很厚實(shí)的，眉骨很突出，下頜也是前突的，腦容量也比較大。他們在二十多萬年前就出現(xiàn)在了歐洲，但是很不幸的是，他們在三萬多年前就在歐洲滅絕了。

尼安德特人復(fù)原及其頭骨

我們想知道，這些古人類跟我們的關(guān)系是什么？我們可以取3萬8千年前的一塊尼安德特人的半化石骨頭，然后磨成粉末提取DNA，再經(jīng)過測序，測序之后和我們的DNA序列進(jìn)行比對。

盡管經(jīng)過了一系列的質(zhì)控，我們還是發(fā)現(xiàn)，提取的DNA里面有90%多都是不明序列，這些不明DNA序列更多是來自一些真菌、細(xì)菌這類的污染，僅有6%的序列是跟我們?nèi)祟惖男蛄斜容^吻合的。也僅僅是這6%的序列，可以讓我們復(fù)原出來一個(gè)已經(jīng)滅絕了的“親戚”，再去看他們在遺傳學(xué)上跟我們的關(guān)系是什么。

我們95%以上的DNA可追溯到非洲

然后我們非常驚奇地發(fā)現(xiàn)，在非洲以外的這些現(xiàn)代人類，包括我們，包括歐洲的法國人、美洲的印第安人、澳大利亞人和印度人身上，都帶有2%到3%的尼安德特人的混血。

尼安德特人（左）和丹尼索瓦人（右）

并且我們還驚奇地發(fā)現(xiàn)，在東南亞的土著人群里面，像在巴布亞人、新幾內(nèi)亞人和澳大利亞人身上，都帶有5%到6%的丹尼索瓦人的DNA。我們前面提到，丹尼索瓦人是生活在阿爾泰山區(qū)的一種古人類。

由此科學(xué)家們推斷，我們的祖先是20到30萬年前在非洲進(jìn)化而來的。然后在5萬年左右，我們的祖先走出非洲，很可能是在中東這個(gè)地方碰到了尼安德特人，和他們發(fā)生了通婚?？赡苁悄岚驳绿厝藫屃宋覀兊淖嫦犬?dāng)老婆，也可能是我們的祖先搶了尼安德特人當(dāng)老婆，但是不管怎么樣，我們的身體里面帶有了尼安德特人的DNA。

現(xiàn)代人類的非洲起源附帶雜交。MichaelF. Hammer. May 2013, Scientific American.

然后我們的祖先開始分道揚(yáng)鑣。一波人走向了歐洲，變成了現(xiàn)在的歐洲人。另一波人繼續(xù)沿著海岸線到南亞，再到東南亞，然后在東南亞一批人繼續(xù)向南走。在這個(gè)時(shí)候，這一批人就碰到了來自阿爾泰山區(qū)的丹尼索瓦人，和他們發(fā)生了混血。

這就導(dǎo)致現(xiàn)在的東南亞人和澳大利亞人帶有了5%到6%的尼安德特人的DNA。這也是為什么他們的體貌特征和我們看起來會(huì)有很大差異的一個(gè)原因，因?yàn)樗麄兩砩系倪@些DNA片段確實(shí)是太古老了。

由此我們也可以得出結(jié)論，我們在座的每一位只是可以追溯到20到30萬年前的非洲，我們跟非洲以外的這些古人類幾乎是沒有什么關(guān)系的。所以，我們的DNA有95%以上都是可以直接追溯到非洲的，來自非常晚近時(shí)期的非洲人群走出非洲以后來到中國，變成了現(xiàn)在在座的各位。