中國社科院考古研究所2010年1月14日上午在北京宣布,通過對河南安陽西高穴墓葬的形制、規(guī)格、出土文物、出土的墓主人骨骼的鑒定等,并結(jié)合歷史文獻(xiàn)記載, “初步認(rèn)定,西高穴墓的主人是魏武帝曹操,此陵墓是魏武帝曹操的高陵?!钡?,這一認(rèn)定并未讓曹操墓真?zhèn)蔚馁|(zhì)疑平息。那么,DNA鑒定可以最終確認(rèn)曹操嗎?
中國社科院考古研究所所長王巍同時(shí)指出,河南省文物研究所提出一個(gè)階段性認(rèn)識是可以的,但離蓋棺定論這個(gè)結(jié)論,還有很多工作要做。
王巍先生認(rèn)為曹操墓還不能蓋棺定論的說法提示,可能還需要其他的資料和方法來進(jìn)一步確認(rèn)墓中的主人公身份,其中就不乏DNA鑒定。因?yàn)?,這是更為確定的方法,也是一種直接證據(jù)。
可能與不可能
但是,也有一些專家持懷疑態(tài)度,認(rèn)為很困難。
即使如專家所言鑒定DNA有很多困難,但也不否定存在著用DNA做鑒定的可能性,而且國內(nèi)外都有成功的先例,值得一試。
提取古代遺骸中的DNA在國內(nèi)外都已經(jīng)能做到。2001年,吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院考古DNA實(shí)驗(yàn)室的研究人員從距今2000~5000年的古代人骨中提取出了線粒體DNA,并利用聚合酶鏈反應(yīng)分別對線粒體DNA中的兩個(gè)基因中一些特定的堿基對序列進(jìn)行了擴(kuò)增并測序。結(jié)果表明,古代人骨中仍存在有大量的遺傳信息,通過提取、擴(kuò)增可以得到真實(shí)可靠的序列,可以比對認(rèn)定親緣關(guān)系。
同樣是吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院考古DNA實(shí)驗(yàn)室的研究人員也對位于河南省鄭州市西山仰韶文化晚期遺址、內(nèi)蒙古克什克騰旗龍頭山青銅時(shí)代遺址和察右后旗三道灣漢代鮮卑族墓葬的古代人骨進(jìn)行了DNA的實(shí)驗(yàn)研究,從4例古人骨標(biāo)本中提取出線粒體DNA片段,并由聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增和測序,證明了擴(kuò)增序列的真實(shí)性,不存在外源基因的污染。通過序列分析軟件進(jìn)行同源性比較后,發(fā)現(xiàn)龍頭山夏家店居民與三道灣漢代鮮卑族居民之間的同源性較近,而西山新石器時(shí)代居民與前二者之間的同源性則相對較遠(yuǎn)。
曹操只是逝去近1800年,比上述距今2000~5000年的古代人骨的年代更近,而且疑為曹操的頭蓋骨和顴頜骨也存在,即使水洗過也不可能污染骨骼內(nèi)部,所以,提取DNA做鑒定是有可能的。
原理和比對對象
DNA(脫氧核糖核酸)也即人的細(xì)胞核或染色體。人有23對(46條)染色體,蘊(yùn)藏了人的所有遺傳信息,這些遺傳信息體現(xiàn)在大約30億個(gè)堿基對,3萬個(gè)基因內(nèi)。如果能找出甲與乙在關(guān)鍵基因位點(diǎn)上的相同,就可以認(rèn)定他們有親緣關(guān)系。以親子鑒定為例,同一對染色體同一位置上的一對基因稱為等位基因,一個(gè)來自父親,一個(gè)來自母親。如果檢測到某個(gè)DNA位點(diǎn)的等位基因,一個(gè)與母親相同,另一個(gè)就應(yīng)與父親相同,否則就存在疑問。
利用DNA進(jìn)行親子鑒定,只做十幾至幾十個(gè)DNA位點(diǎn)檢測,如果全部一樣,就可以確定親子關(guān)系,如果有3個(gè)以上的位點(diǎn)不同,則可排除親子關(guān)系,有一兩個(gè)位點(diǎn)不同,則應(yīng)考慮基因突變的可能,再另做一些基因位點(diǎn)的檢測進(jìn)行辨別。DNA親子鑒定否定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率幾近100%,肯定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率可達(dá)到99.99%。而一個(gè)家族的親緣關(guān)系的認(rèn)定則比親子關(guān)系更為容易。
但是考古鑒定親緣關(guān)系和個(gè)體識別存在較大的困難,主要表現(xiàn)為幾個(gè)方面。一是DNA提取比較困難,二是比對對象較難確定,三是鑒定技術(shù)正在突破和完善之中。
DNA提取比較困難的原因在于,歷史久遠(yuǎn)的遺骸會隨著時(shí)間的推移而進(jìn)行生物降解,出現(xiàn)變質(zhì)、腐爛,甚至完全歸于塵土,所以難以提取(細(xì)胞)核DNA。但是,線粒體DNA由于較小和分布于細(xì)胞核外,而且呈環(huán)閉狀,相對容易保存較長的年代,也容易提取,所以成為考古和歷史研究證實(shí)身份的首選。
而比對對象是,首先要確定甲方才能鑒定乙方,反之亦然?,F(xiàn)在是安陽墓中的頭蓋骨是未確定者,需要有確定的曹氏家族的比對者。這個(gè)問題已有很多人提出可行意見。例如,曹操的家鄉(xiāng)在安徽毫州。如果經(jīng)過國家批準(zhǔn),可以把毫州的曹操宗族墓群中一個(gè)陵墓奉獻(xiàn)出來,進(jìn)行挖掘,與河南安陽墓葬中的尸骨做DNA比對鑒定。
另外,史學(xué)家認(rèn)為曹操的孫子、曹魏最后一個(gè)皇帝曹奐的墓地也存在,位于河北省臨漳縣習(xí)文鄉(xiāng)趙彭村西南約300米處,基本上位于河南安陽西高穴村正東五六公里處。
如果能從曹奐的遺骨或毫州的曹操宗族墓群中的遺骸提取DNA來比對安陽墓中的DNA,也是一種較可靠的方法,因?yàn)閮烧叩臅r(shí)空距離很近,基因變化較小,容易比對。
從父系角度鑒定曹操
過去的一些案例和今天的男性Y染色體基因序列的研究成果已經(jīng)為人類提供了成功鑒定男性親緣關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)。例如,盡管猶太人和阿拉伯人同室操戈了半個(gè)多世紀(jì),但是通過Y染色體基因鑒定認(rèn)定了猶太人和阿拉伯人是兄弟。
其實(shí),這就是利用男性Y染色體上特定的基因鑒定而獲得的結(jié)果,也稱為父系遺傳鑒定。Y染色體是性染色體,如同常染色體一樣,它有很多各種類型的遺傳多態(tài)性標(biāo)記,其中的短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)就是一大類。
Y染色體上的許多短串聯(lián)重復(fù)序列在染色體上都有一定的位置,稱為基因座。對這些基因座的確認(rèn)和比較是認(rèn)定親緣關(guān)系的最有力的證據(jù)。在眾多的短串聯(lián)重復(fù)序列基因座中,以三堿基重復(fù)或四堿基重復(fù)的基因座突變率低、穩(wěn)定性好,因而成為群體遺傳學(xué)和法醫(yī)遺傳學(xué)研究和利用的重要對象。
Y染色體上的短串聯(lián)重復(fù)序列(Y-STR)是一種非常重要的遺傳標(biāo)記,它只以單倍型的形式穩(wěn)定地從父親傳到兒子,除突變外,起源于同一男性家系中的所有男性個(gè)體的Y染色體非重組區(qū)是相同的。據(jù)此,既可以從老子鑒定兒子,反之亦然;還可以從哥哥鑒定弟弟,反之亦然;亦可鑒定叔伯兄弟等。
早在2000年,美國亞利桑那大學(xué)的哈默爾等人調(diào)查和分析了7個(gè)國家和地區(qū)的猶太人、5個(gè)國家和地區(qū)的阿拉伯人的Y染色體,并與俄羅斯、德國、英國、澳大利亞、埃及、岡比亞、埃塞俄比亞和土耳其男性的Y染色體加以比較,發(fā)現(xiàn)猶太人和阿拉伯人擁有同樣的“基因根”。這些基因根就是Y染色體短串聯(lián)重復(fù)序列。當(dāng)然,Y染色體短串聯(lián)重復(fù)序列有很多,哈默爾等人發(fā)現(xiàn)四個(gè)典型的基因座,用以證明阿拉伯人和猶太人是兄弟。
這一研究結(jié)果是迄今在遺傳學(xué)上說明阿拉伯人和猶太人是兄弟的較有說服力的依據(jù)。
中國醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)物證學(xué)教研室的專家認(rèn)為,即使曹操墓墓主的遺骸和曹植的遺骸兩者檢出相同的Y染色體遺傳標(biāo)記,也僅能證明他們具有共同的父系祖先,而不能簡單地確定為父子關(guān)系。其實(shí),如果能鑒定出安陽墓中的男性屬于曹氏家族,再結(jié)合其他考古和歷史證據(jù),就基本上可以確定墓主是誰了。
從母系角度鑒定曹操
毫州曹操宗族墓群中的男性墓主如果是與曹操同時(shí)代,他們就有可能是兄弟關(guān)系,如果晚一代或幾代,則有可能是父子或祖孫關(guān)系。這些關(guān)系都可以利用Y染色體中特定的短串聯(lián)重復(fù)序列來鑒定。因此,要認(rèn)定曹操的身份,必須要找出特異性的或更多的能代表曹家的Y染色體短串聯(lián)重復(fù)序列,以這些遺傳標(biāo)記來對比和確認(rèn)安陽墓中男性的身份。 在一些專業(yè)人員看來,利用Y染色體鑒定曹操身份的難度較大。既如此,是否能從母系遺傳物質(zhì)線粒體DNA獲得突破呢?位于安徽省亳州市的曹氏家族墓群已發(fā)現(xiàn)50~60座,其中不乏母系家族成員,或許為線粒體DNA鑒定提供了條件。
目前普遍認(rèn)為在沒有突變的情況下,母系直系親屬間線粒體DNA序列完全一致,適用于單親的親子鑒定(母子和母女親子鑒定)、身源鑒定及同一認(rèn)定,尤其是對那些只有母系親屬的案例進(jìn)行親緣關(guān)系鑒定。而且,也有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,四代之內(nèi)所有母系親屬的線粒體DNA序列相同,因?yàn)榫€粒體是單倍性的,無雙倍性的染色體交換,兩代人之間的變異少,準(zhǔn)確率高,因此可以通過女兒鑒定母親、外祖母,或通過母親鑒定兒子、女兒、外孫女和曾外孫女等。因?yàn)椋行?兒子)也能從母親那里繼承線粒體DNA,但無法將它遺傳給后代。如果一位女性生下的全都是兒子,其線粒體DNA的遺傳鏈將到此為止。但是,可以通過男性的母系親屬鑒定親緣關(guān)系。
這就意味著,要對曹操進(jìn)行母系親緣鑒定,只有依靠毫州曹操宗族墓群中的女性遺骸,而且要確定這些女性要么是曹操的母親,要么是外祖母或曾外祖母。但是,這就要確認(rèn)曹操宗族墓群中的女性是誰,在曹氏家族中的身份和輩份。由于中國的族譜主要是記錄男性,所以,要確定曹操的母系親屬可能比較困難。這就是比對對象難以確定的難題。
不過,利用線粒體DNA做鑒定的優(yōu)勢在于,DNA為閉環(huán)結(jié)構(gòu),具有較好的抗降解的能力。在(細(xì)胞)核DNA已經(jīng)降解的情況下,仍能在很多陳舊、腐敗和降解的遺骸中檢出線粒體DNA,因此比核DNA更容易獲得。如果安陽墓中的男性頭蓋骨提取不出核DNA,也有可能提取出線粒體DNA,為母系鑒定提供材質(zhì)。這也是優(yōu)于Y染色體(核DNA)檢測的地方。
而且線粒體DNA的最大優(yōu)點(diǎn)是可以往上追溯,找到人類共同的母系祖先。例如,上個(gè)世紀(jì)80年代中期,美國加州大學(xué)的威爾遜遺傳小組研究了全世界135名女性線粒體DNA的差異,最終確定了在14.3萬年前人類有一個(gè)共同的女性祖先,叫做線粒體夏娃。
無論是從父系的Y染色體還是從母系的線粒體DNA進(jìn)行對比研究,現(xiàn)在的關(guān)鍵是能否從安陽墓的頭蓋骨中提取出未經(jīng)污染的核DNA或線粒體DNA,以及能否確認(rèn)安徽毫州曹操宗族墓群或曹奐墓地中遺骸的真實(shí)身份,并提取出核DNA和線粒體DNA,從而將這兩者進(jìn)行比對。(文章代碼:100704)
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