DNA揪出“波士顿色魔”

报告说，从博物馆中保存的一名死于150年前的人的样本中依然能提取到DNA并且测序。随后两年里，通过对天然木乃伊和人工木乃伊样本的调查，有学者证实这种现象不仅限于相对近期的博物馆样本，而且可以推广到好几千年前的木乃伊残骸上。然而，当时要想测定这类DNA序列（通过细菌克隆）所需的过程极其费力，因此实际上阻断了古DNA领域的发展。不过，随着聚合酶链反应在20世纪80年代末期问世，该领域又恢复活力，迅猛发展。

不少学者开始在古DNA领域施展身手。很快，一系列令人难以置信的发现被公布。它们声称哪怕从几百万年前的样本中也可能提取到真正的古DNA，这样就把古DNA研究带到了远古DNA领域。绝大多数这类发现都是基于从保存在琥珀中的生物样本中提取DNA。从采集自多米尼加的琥珀中，有学者提取了可追溯到渐新世（约3400万年前～2300万年前）的蜜蜂、白蚁、木虫、植物和细菌样本，并进行了测序。有学者甚至声称，从黎巴嫩琥珀中嵌入的象鼻虫中，提取到了可追溯到白垩纪（约1.46亿年前～6550万年前）的DNA。

DNA提取并不仅局限于琥珀。保存于沉积物中、年代在第三纪中新世（2300万年前～533万年前）的植物残骸，据说也得到了成功调查。1994年，一组国际科学家报告了迄至当时最激动人心的发现：从8000万年前的恐龙骨骼上，提取到了恐龙的DNA。1995年，两项研究声称，从一只恐龙蛋里提取到了恐龙的DNA序列。这些远古DNA研究结果似乎还不够惊人，后来还有学者声称：从岩盐中提取到了2.5亿年前的嗜盐古菌的DNA序列。远古DNA领域看来将引发对地球进化历史的革命性改写。

不幸的是，远古DNA领域的黄金时代并未能持续。一项颇具影响力的研究指出，近期的远古DNA研究中，哪怕来自于几十万年前的样本中的DNA也很少。一个更令人关注的问题是，远古DNA很容易遭到环境污染，其化学稳定性根本就不够。例如，上述“恐龙DNA”后来被揭露是人类的Y染色体，而“嗜盐古菌DNA”被发现与现代细菌的DNA很相似，这些都暗示样本可能被污染。最近的研究也暗示，这些细菌DNA样本或许根本就存活不了这么久，可能是长期低水平代谢活动的产物。

尽管这样，古DNA（包括远古DNA）领域的研究成果还是越来越多，范围也越发广泛。已经过检验的组织不仅包括各种人体和动物木乃伊残骸，也包括骨骸、远古粪便、酒精保存的样本、老鼠粪便、干燥的植物残骸，甚至还有直接从土壤中提取的动植物DNA。2003年，一组学者宣布：运用提取自加拿大育空地区永冻层中保存的腿骨材料，他们测定了78万年前至56万年前的远古马的DNA序列。2013年，一组德国研究人员重建了德宁格尔熊的线粒体基因组。这证明了即使在永冻层外，远古DNA也能保存几十万年之久。

由于古人类学家、考古学家和公众对人类遗骸的极大兴趣，DNA研究领域对古人遗骸的关注得以推动，其中许多研究使用木乃伊组织作为古人DNA的一种重要来源。相关的案例既包括天然保存的样本（例如在阿尔卑斯山冰层中保存的“冰人奥兹”的干尸、在安第斯山上被自然风干的高山木乃伊），也包括人工制作的木乃伊（例如用化合物防腐的古埃及木乃伊）。当然，木乃伊来源毕竟有限，因此绝大多数的远古DNA研究都聚焦于在考古记录中常见得多的两个DNA来源—— 骨骸和牙齿。最近，多个其他来源也产生了远古DNA，尤其是远古粪便和毛发。不过，对古人遗骸进行的DNA研究依然受到一个主要问题——污染的困扰。

在古DNA检测中使用已退化人类样本的现象，不仅限于人类DNA增殖（或称扩增）。不难理解的是，在死后的一段时间里，DNA可能会挺过存在于死亡时样本中的任何微生物的攻击，其中不仅包括死亡时存在的各种病原体（它们是死亡或长期感染的原因），也包括共生体和其他有关的微生物。虽然多个研究报告指出这类DNA的保存很有限，例如在18世纪用乙醇保存的样本中未能发现幽门螺杆菌被保存，但是也有超过45项公开发表的研究指出，从超过5000年前的人体样本和远至17000年前的其他生物样本中，成功提取到古代病原体的DNA。除了常见的组织来源例如木乃伊、骨头和牙齿之外，这类研究也检验了更大范围的组织样本，包括钙化的胸膜、嵌于石蜡中的组织和用福尔马林固定的组织。

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