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、規格、出土文物、出土的墓主人骨骼的鑒定等,并結合歷史文獻記載, “初步認定,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。”但是,這一認定并未讓曹操墓真偽的質疑平息。那么,DNA鑒定可以最終確認曹操嗎?
中國社科院考古研究所所長王巍同時指出,河南省文物研究所提出一個階段性認識是可以的,但離蓋棺定論這個結論,還有很多工作要做。
王巍先生認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一步確認墓中的主人公身份,其中就不乏DNA鑒定。因為,這是更為確定的方法,也是一種直接證據。
可能與不可能
但是,也有一些專家持懷疑態度,認為很困難。
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,而且國內外都有成功的先例,值得一試。
提取古代遺骸中的DNA在國內外都已經能做到。2001年,吉林大學生命科學學院考古DNA實驗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分別對線粒體DNA中的兩個基因中一些特定的堿基對序列進行了擴增并測序。結果表明,古代人骨中仍存在有大量的遺傳信息,通過提取、擴增可以得到真實可靠的序列,可以比對認定親緣關系。
同樣是吉林大學生命科學學院考古DNA實驗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、內蒙古克什克騰旗龍頭山青銅時代遺址和察右后旗三道灣漢代鮮卑族墓葬的古代人骨進行了DNA的實驗研究,從4例古人骨標本中提取出線粒體DNA片段,并由聚合酶鏈反應擴增和測序,證明了擴增序列的真實性,不存在外源基因的污染。通過序列分析軟件進行同源性比較后,發現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,而西山新石器時代居民與前二者之間的同源性則相對較遠。
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)也即人的細胞核或染色體。人有23對(46條)染色體,蘊藏了人的所有遺傳信息,這些遺傳信息體現在大約30億個堿基對,3萬個基因內。如果能找出甲與乙在關鍵基因位點上的相同,就可以認定他們有親緣關系。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,一個來自父親,一個來自母親。如果檢測到某個DNA位點的等位基因,一個與母親相同,另一個就應與父親相同,否則就存在疑問。
利用DNA進行親子鑒定,只做十幾至幾十個DNA位點檢測,如果全部一樣,就可以確定親子關系,如果有3個以上的位點不同,則可排除親子關系,有一兩個位點不同,則應考慮基因突變的可能,再另做一些基因位點的檢測進行辨別。DNA親子鑒定否定親子關系的準確率幾近100%,肯定親子關系的準確率可達到99.99%。而一個家族的親緣關系的認定則比親子關系更為容易。
但是考古鑒定親緣關系和個體識別存在較大的困難,主要表現為幾個方面。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,歷史久遠的遺骸會隨著時間的推移而進行生物降解,出現變質、腐爛,甚至完全歸于塵土,所以難以提取(細胞)核DNA。但是,線粒體DNA由于較小和分布于細胞核外,而且呈環閉狀,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。現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。這個問題已有很多人提出可行意見。例如,曹操的家鄉在安徽毫州。如果經過國家批準,可以把毫州的曹操宗族墓群中一個陵墓奉獻出來,進行挖掘,與河南安陽墓葬中的尸骨做DNA比對鑒定。
另外,史學家認為曹操的孫子、曹魏最后一個皇帝曹奐的墓地也存在,位于河北省臨漳縣習文鄉趙彭村西南約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,因為兩者的時空距離很近,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為人類提供了成功鑒定男性親緣關系的經驗。例如,盡管猶太人和阿拉伯人同室操戈了半個多世紀,但是通過Y染色體基因鑒定認定了猶太人和阿拉伯人是兄弟。
其實,這就是利用男性Y染色體上特定的基因鑒定而獲得的結果,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性標記,其中的短串聯重復序列(STR)就是一大類。
Y染色體上的許多短串聯重復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和比較是認定親緣關系的最有力的證據。在眾多的短串聯重復序列基因座中,以三堿基重復或四堿基重復的基因座突變率低、穩定性好,因而成為群體遺傳學和法醫遺傳學研究和利用的重要對象。
Y染色體上的短串聯重復序列(Y-STR)是一種非常重要的遺傳標記,它只以單倍型的形式穩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體的Y染色體非重組區是相同的。據此,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,美國亞利桑那大學的哈默爾等人調查和分析了7個國家和地區的猶太人、5個國家和地區的阿拉伯人的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,發現猶太人和阿拉伯人擁有同樣的“基因根”。這些基因根就是Y染色體短串聯重復序列。當然,Y染色體短串聯重復序列有很多,哈默爾等人發現四個典型的基因座,用以證明阿拉伯人和猶太人是兄弟。
這一研究結果是迄今在遺傳學上說明阿拉伯人和猶太人是兄弟的較有說服力的依據。
中國醫科大學法醫物證學教研室的專家認為,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系。其實,如果能鑒定出安陽墓中的男性屬于曹氏家族,再結合其他考古和歷史證據,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代,他們就有可能是兄弟關系,如果晚一代或幾代,則有可能是父子或祖孫關系。這些關系都可以利用Y染色體中特定的短串聯重復序列來鑒定。因此,要認定曹操的身份,必須要找出特異性的或更多的能代表曹家的Y染色體短串聯重復序列,以這些遺傳標記來對比和確認安陽墓中男性的身份。 在一些專業人員看來,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現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)、身源鑒定及同一認定,尤其是對那些只有母系親屬的案例進行親緣關系鑒定。而且,也有實驗數據表明,四代之內所有母系親屬的線粒體DNA序列相同,因為線粒體是單倍性的,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。因為,男性(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系。
這就意味著,要對曹操進行母系親緣鑒定,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做鑒定的優勢在于,DNA為閉環結構,具有較好的抗降解的能力。在(細胞)核DNA已經降解的情況下,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。這也是優于Y染色體(核DNA)檢測的地方。
而且線粒體DNA的最大優點是可以往上追溯,找到人類共同的母系祖先。例如,上個世紀80年代中期,美國加州大學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進行對比研究,現在的關鍵是能否從安陽墓的頭蓋骨中提取出未經污染的核DNA或線粒體DNA,以及能否確認安徽毫州曹操宗族墓群或曹奐墓地中遺骸的真實身份,并提取出核DNA和線粒體DNA,從而將這兩者進行比對。(文章代碼:100704)
【責任編輯】張田勘