史前人类不可能坐上越洋航线，但他们却成功地完成了跨越大洋之举。中德科学家在最近发表的一篇论文中提出，4万年前，亚洲和美洲土着人共同的祖先还居住在北京。
但除了这个发现，该论文的学术价值更在于一项技术发明——研究团队设计并实施了一种方法，成功地从古人类遗骨中提取了核DNA，这在科学史上还是首次。这为将来进一步勾画出人类起源和迁移的路线图奠定了坚实的技术基础。
这篇论文刊发在近日出版的《美国国家科学院院刊》(PNAS)，题为《对出自中国田园洞的早期现代人所做的DNA分析》。
北京猿人的“邻居”
田园洞遗址发现于2001年，位于北京市西南部的房山区，距离着名的周口店北京猿人遗址约6公里。2003年起，中国科学院古嵴椎动物与古人类研究所的科学家在此挖掘出土包括下颌骨和部分肢骨在内的古人类遗骸。该个体被证明生存于距今4万年前左右，并被命名为“田园洞人”。
此次 DNA分析样品取自该个体的一块腿骨，在经过样品前处理和DNA提取、扩增、测序和分析后，研究团队成功获得了该个体的核DNA和线粒体DNA。把DNA 样本与世界各地的人类基因比对后，研究人员发现，该个体与当今亚洲人和美洲土着人(蒙古人种)有着密切的血缘关系，而与现代欧洲人(欧罗巴人种)的祖先在遗传上已分开，分属不同人群。
该项研究的主要中方负责人、中科院古嵴椎动物与古人类研究所研究员高星告诉记者，田园洞人DNA测序分析显示，现生本土人群的直系祖先可追溯到4万年前的北京地区;这也是从分子层面，为中国人和美洲土着人的祖先源头提供了证据。
细菌和人的“DNA粥”
而该报告更为重要的意义也许是实验方法的创新。论文第一作者、德国马普进化人类学研究所研究人员付巧妹告诉记者，以往，科学界从未从内在DNA含量很低的早期现代人遗骨中提取出核DNA。难度在于，遗骨经长期埋藏，其中的DNA会严重流失、降解，消失殆尽。此外由于一些微生物会在骨骼中生存，或以骨骼为食，因而在提取古人类DNA的过程中，会混入大量微生物的遗传物质。
付巧妹表示：“田园洞人的腿骨中，仅含有0.03%的人类DNA。”因此，如果把提取的遗传物质样本比喻成一碗“DNA粥”，人类DNA的含量只是一两颗米粒，剩下的全是微生物DNA。如何才能沙里淘金，将它找出来呢?
研究团队发明了独特的“富集”法。简单说，通过钻取、得到部分肢骨的骨粉后，提取出骨粉中的DNA，但这些DNA主要来自微生物。相对来说，直接测序很难得到古人类DNA信息。随后，该团队设计了一条与现代人类相同的DNA链片段，将其与田园洞人的DNA样本混合。现代人类的DNA链作为模板，就如同磁石一般，将属于古人类的DNA片段给“吸”了出来。“微生物的DNA与人类DNA相差太多，因而，能够被钓取的主要是古人类DNA。”付巧妹解释说。
实验时，现代人与田园洞人的DNA片段分别被做了不同记号，经过多次提纯和比对，来自田园洞人的21号常染色体较完整地呈现在研究团队面前。
“非洲母亲说”或被改写
现代人的起源与演化是目前学术界的热点课题。此前，要从分子层面研究早期现代人，更多是依靠“线粒体DNA”;但与核DNA相比，线粒体DNA能提供的信息少得多。
通过分析线粒体DNA，科学界普遍认为，现代人的共同祖先可追溯到约20万年前的一位非洲女性。这位非洲母亲也被称为“线粒体夏娃”。但高星表示，在古人类遗骸中完成核DNA的提取和分析，将来可能揭示出更多古人类演化的遗传信息，相关理论可能会被修正，甚至出现重大突破。
高星同时认为，该方法的建立，有利于最大限度获取早期现代人的遗传信息，辨认其种族属性。如果能获得更多不同时代的古人类DNA，那就能还原出人类的演化链条和迁徙过程，揭开有关人类进化的若干谜团。
