【特稿】曹操家族DNA研究与家谱编纂——从南医被害女孩案的告破说起
来源:管理员 | 上传者: 中华朱氏网 | 2020/02/06|浏览量:3283
中华朱氏网 朱汉明
2020年2月23日,在全国人民抗击新冠病毒最沉闷、最顶峰的时刻,一个爆炸性的新闻在南京引爆:28年前震惊全国的“3.24”命案告破了。南京市公安局根据“侦查取得重大破案线索”,于当日凌晨一举破获28年前发生在该市原南京医学院的“3.24”命案。
28年之心结
1992年3月20日晚,南京医学院(现南京医科大学)88级6班女生林伶在该校一号楼自修。当晚22时30分许被同学发现遇害。据当时目击者称,死者遗体完整,头部被按入下水道,死状相当凄惨。由于事发地地处南京市中心地带(鼓楼区汉中路140号,靠近五台山体育中心),此案引发轰动效应。“3·24”命案和近六年后发生的南大“1·19”碎尸案,成为南京最著名的两大悬案。
据悉,此次命案告破的关键,是嫌犯一名涉及其他案件的亲属被警方提取DNA检材,经与28年前保存的“3·24”案相关物证上所提取DNA检材进行Y染色体比较,最终锁定了“大隐隐于市”、28年来都生活在南京市区石鼓路(离命案发生地不到5公里)的嫌犯麻某某。
科技进步让凶嫌无所遁形
近年来因科技进步所带来的刑侦手段“升级换代”,导致积年命案告破的案例,在国内外都不胜枚举。
比如,包括白银、包头两地11桩命案的“高承勇案”,警方是通过新科技手段对原有生物物证再利用,启动家系排查对比DNA-Y染色体,最终将隐匿28年的真凶高承勇抓获。
1999年我国第一个“罪犯DNA数据库”投入使用。除了其他刑事案件,DNA数据库还在打击拐卖案件中,起到了至关重要的作用,近年来,公安部组织开发建立的全国公安机关“打拐”DNA数据库,让许多被拐卖的孩子回到了他们的父母身边,刚才故事中,一起坠楼案,一起菜谱被盗案,两起看似毫无关系的案件,却由于嫌疑人的DNA数据联系到了一起,DNA隐藏的不仅是人类的基因密码,更是警方破解迷案的一把钥匙。
在国外,美国1979-1986年轰动世界的“金州杀手”( Golden State Killer ),至少涉及12起凶杀案、45起强奸案和100起以上入室盗窃案,但囿于当时刑侦技术手段始终不能破案。2018年,警方通过长达6天的专业性DNA比对分析,将因逃避陪审员义务偶然入狱的时年72岁退休警察德安杰洛(Joseph James DeAngelo)“锁定”,确认他就是“金州杀手”,将之送上法庭,从而宣告30多年前的系列悬案终于告破。
而《杀人回忆》原型案、韩国“华城连环杀人案”时隔33年后告破,靠的也是反复的DNA比对。
电影《杀人回忆》剧照
"古来新学问起,大都由于新发现"
20世纪二十年代,伴随着西方列强的侵入和清末的考据学派,中国史学出现了疑思潮。1923年,在《与钱玄同先生论古史书》中,顾颉刚最早且系统性地提出了他的古史观念:其一,「时代愈后,传说的古史期愈长」。
顾颉刚指出,在西周时期,当时人们心目中最古老的帝王是禹;到了春秋晚期,根据《论语》的记载,我们可以知道,在孔子看来,最古老的帝王是禹之前的尧和舜;到了战国时期,在尧、舜之前又出现了黄帝神农;到了秦朝,更古老的「三皇」开始出现;一直到汉以后,最古老的盘古等人才最终出现;其二,「时代愈后,传说中的中心人物愈放愈大」。其三,「我们即使不能知道某一件事的真确的状况,但是我们可以知道某一件事在传说中的最早的状况」。
在顾颉刚看来,我们即便无法知道记载于东周时期的东周历史,但是我们至少可以知道记载于战国时期的东周历史;同样,即便我们无法知道记载于夏、商时期的夏、商历史,但是我们至少可以知道记载于东周时期的夏、商历史。
同时,随着对甲骨文的研究的深入。
1925年,王国维在清华发表了著名演讲——《最近二三十年中国新发见之学问》。在这次演讲中,王国维开门见山地说到,「古来新学问起,大都由于新发现」。此外,他在此次演讲中也提到了中国学术史上的三大重要的新发现: 其一,西汉武帝时期「孔壁中书」的发现。这些在孔子旧宅中发现的古文经书,直接催生了「古文经学」派,由此也引发了长达数百年的今、古文经学之争; 其二,西晋太康年间「汲冢竹书」的出土。虽然这些竹书到现在只剩下了一本《穆天子传》,但是这依然是中国学术史上第二次大的发现; 其三,近代的「五大发现」,即在殷墟出土的甲骨文字、在敦煌塞上及西域各地出土的简牍、在敦煌千佛洞发现的六朝唐人所书卷轴、罗振玉抢救的内阁大库中的书籍档案,以及在中国境内发现的古外族的碑文。 在此,韩巍老师强调,在上世纪30年代之前学术界所研究的「五大发现」的资料,基本都是靠罗振玉的一己之力整理出来的,所以说,罗振玉对学术界做出了难以估量的贡献。至于王国维的很多研究,也是依托罗振玉所搜集整理的资料进行的。 虽然在某些观点中,罗振玉与王国维都是守旧派的代表人物,但是他们二人却实实在在地开创出了一个与古史辨派针锋相对的新学派——「罗王之学」。 用遗传学的理论来研究和实证历史,开辟了史学研究的新道路。
新式“武器”DNA
1860至1870年,奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念,并总结出孟德尔遗传定律。1909年,丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出"基因"这一名词,用以表达孟德尔的遗传因子概念。1944年,3位美国科学家分离出细菌的DNA(脱氧核糖核酸),并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。1953年,美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。1969年,科学家成功分离出第一个基因。完整的DNA形态在1944年由美国人埃弗里确定发现,1953年克里克教授绘制出DNA的双螺旋线结构图;1985年莱斯特大学的亚历克·杰弗里斯教授又发明利用DNA对人体进行鉴别的办法;DNA自1988年起开始应用在司法方面;1994年7月29日,法国法律规定了使用基因标记的条件。
另外詹姆斯·沃森也有贡献。20世纪40年代末和50年代初,在DNA被确认为遗传物质之后,生物学家们不得不面临着一个难题:DNA应该有什么样的结构,才能担当遗传的重任?它必须能够携带遗传信息,能够自我复制传递遗传信息,能够让遗传信息得到表达以控制细胞活动,并且能够突变并保留突变。这4点,缺一不可,如何建构一个DNA分子模型解释这一切?
根据科学分析,每一个人拥有400万亿个细胞(皮肤、肌肉、神经等),人体细胞除了红血球外都拥有一个由46种染色体组成的细胞核,染色体本身又由DNA染色体丝构成,这种染色体丝在所有细胞中都是相同的。DNA由被称作A(adenine)、T(thymine)、G(guanine)和C(cytosine)的核酸组成,正是它们构成我们人体的基因。根据DNA可以断定两代人之间的亲缘关系,因为一个孩子总是分别从父亲和母亲身上接受一半基因物质的。科学家们还把DNA研究的目标放在确定导致人们生病的基因起源方面,以便将来更好地认识、治疗和预防危害人类健康的各种疾病。
现代科技的发展不断拓宽和加深人类的视野。随着生物技术和遗传工程的建设,科技发展使人类由个体时代进入了基因时代。过去存在的滴骨验亲、滴血验亲的方法发展到现代的亲子鉴定,利用DNA鉴定方式成为准确率高、认知度广的亲度鉴定方法。
生物学告诉我们,一个人有23对(46条)染色体,同一对染色体同一位置上的一对基因称为等位基因,一般一个来自父亲,一个来自母亲。如果检测到某个DNA位点的等位基因,一个与母亲相同,另一个就应与父亲相同,否则就存在疑问了。
基因(Gene,Mendelian factor)是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列(即基因是具有遗传效应的DNA或RNA片段),也称为遗传因子,基因是DNA分子上的一个功能片段,是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。决定一切生物物种最基本的因子,基因决定人的生老病死,是健康、靓丽、长寿之因,是生命的操纵者和调控者。一切生命的存在与衰亡的形式都是由基因决定的,包括长相、身高、体重、肤色、性格等均与基因密不可分。因此,哪里有生命,哪里就有基因,每个人的人体细胞核内有23对染色体,由DNA和核糖体蛋白组成,全部染色体上面有31.6亿个碱基对。当相同的碱基对位置上产生变异(这种情况称之为单核苷酸多态性,简称snp),从而对人体的遗传和健康等产生一定的影响,这个snp就是基因报告里面的位点。目前已知或者被命名的snp数将近有6000多万个。基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术。
基因技术在考古发掘中的应用
由于基因检测具有确定性和可靠性,故基因检测可以用在各行各业,也可以用于历史研究领域,同样可以运用于家族研究。其实在用于遗传学来研究历史之前,世界上已经有不少成功的先例,但主要集中在史前时期,1981年中国科学家对马王堆汉墓古尸进行了核酸分离与鉴定,就发表了首篇有关古DNA的研究报告。2009年12月,曹操墓发现之后,复旦大学人类遗传学实验室就开始了用DNA技术开展对曹操家族DNA研究。复旦大学人类遗传学实验室之所以利用曹操墓开展文化人类学研究,因为曹操家族具有一定的典型性,用遗传基因学手段可以为曹操墓的真伪提供佐证。首先,曹操家族是帝王家族,家谱记载比较全,如果随便找一个普通老百姓的家谱,不是断断续续就是缺少记载,肯定没办法做研究;其次,曹操这个人由于历史争议性,所以假冒的人不多,客观上保证了其家族后代的相对可靠;其三,曹氏宗族的墓葬集中,保存条件较好,材料丰富,有助于课题组找到第一个切入口,确定了检测的古DNA样本。基于以上考虑,河南安阳的“曹操墓”,DNA检测派上用场。
研究过程
2009年12月27日,相关部门正式公布河南省安阳县安丰乡西高穴村西高穴墓被确认为曹操高陵墓。虽然河南省文物局等部门运用多种方式证明该墓就是曹操墓,但质疑声却一直不断。复旦大学人类遗传学实验室在随后宣布,拟用DNA技术开展对曹操家族DNA研究。
复旦大学人类遗传学实验室是以复旦大学人类群体遗传学和多基因疾病实验室为基础建立的,是当时国内唯一从事分子人类学研究的教育部重点实验室。它于2012年被认定为“国家国际科技合作基地”和“人类遗传引智基地”。实验室是在由谈家桢院士创立的复旦大学遗传学研究所的基础上发展而来的研究实体,是我国最早建立的国家重点实验室之一。主要从事基因组功能研究和遗传工程的基础与开发应用研究。研究领域涉及人类遗传学、医学遗传学、遗传工程学、群体和进化遗传学。通过基因工程曾解决了一些重大历史问题。
曹操本是生活在两千年前的历史人物,要想寻找他的DNA似乎遥不可及,而且还要把曹操后人与两千年前的曹操进行“亲子鉴定”,难度可想而知,同时锁定曹操的DNA特性就显得尤其重要。为此,复旦大学历史系教授、中国魏晋南北朝史学会副会长韩升和复旦大学现代人类学教育部重点实验室李辉教授成立课题组。
影视作品中的曹操
课题组取得可靠的样本。首先在全国范围内征集曹操后人,采集了79个曹姓家族的280名男性和446个包括夏侯、曹、操等姓氏男性志愿者的静脉血样本,最终样本总量超过1000例。其次,对全国各地258个曹姓家谱(其中118部在上海图书馆)做了全面的梳理研究,并与史书和地方志参照,找到曹氏迁徙的可能线索。三是进一步筛查。经过细致研究,课题组筛选出8支持有家谱、经过史料分析具有一定可信性的曹氏族群。
找到这8个曹氏族群后,专家再对他们的DNA进行了检测。“这些家族共同检出了一个非常罕见的染色体类型,这个比例在全国人口只占到5%左右”。李辉说,这也就意味着他们假冒的可能性只有千万分之三,“因此法医学上可认定他们是曹操的后代。”
人类DNA共有30亿个碱基对组合成23对染色体和线粒体,男性独有的、碱基对也比较稳定的Y染色体是最合适的检测对象。经过复杂的Y染色体DNA全序列检测,最终发现其中6个家族属于O2*-M268的基因类型,这6支O2*-M268类型样本的祖先交汇点在1800年至2000年前,这正是曹操生活的年代。
2011年,复旦课题组来到曹氏宗族墓所在地——安徽亳州,并从上世纪70年代从曹氏宗族墓“元宝坑一号”出土的文物中找到两颗牙齿,经过现场挖掘人的口述和墓内中央位置的铭文等,最终确定两个牙齿均来源于曹操叔祖父——河间相曹鼎。“有了数千年前曹操叔祖父的牙齿,通过古DNA测试,隐藏在这颗牙齿中的时空记忆也逐渐展现。”
2012年底,根据现代基因和古DNA的双重验证,课题组得出最终结论——100%确定曹操家族DNA,相关论文发表在国际学术杂志《人类遗传学报》上。
研究结果
通过成功反推出曹操家族DNA,课题组破解了曹操部分身世之迷,而曹操家族之迷,也随着研究的深入,也慢慢揭开谜底。
1. 通过曹操家族DNA的研究,确定了曹操墓穴。从生物学、遗传学的角度再次肯定了河南省安阳县安丰乡西高穴村西高村墓穴为曹操墓,与历史文献记载相吻合。根据现代基因和古DNA的双重验证,课题组得出最终结论——100%确定曹操家族DNA。通过比对,安徽亳州的曹操祖辈墓葬元宝坑1号墓的遗骨与现代曹操后人紧密关联。
2.通过曹操家族DNA研究,纠正了历史上的一些不实之事。在确认曹操后代的同时,他们还用同样方法验证了汉代丞相曹参的家族基因与曹操家族基因没有关系,从而证明曹操是曹参后人说法有误。通过曹操家族DNA研究,证实曹操既非汉代曹参后代,亦非夏侯氏抱养。同时对民间传说曹姓是曹操后代避祸改姓而来、曹操是夏侯氏抱养而来等说法,研究证明曹操家族与这两个姓基因没有明确遗传关系、家族基因不一致,因此说法也不准确。曹操之父来自家族内部过继。根据史料记载,曹操之父是曹操祖父的养子,曹操直系后代与曹操叔祖父有同样的基因类型,说明曹操之父是当年来自家族内部过继。
3.家族DNA研究开辟了家族研究提供了新思路和技术突破。此次曹操家族DNA研究,找到的曹操后人有9支,分别来自安徽绩溪、安徽舒城、安徽亳州、江苏海门、广东徐闻、江苏盐城、山东乳山、辽宁东港、辽宁铁岭,有8支进入了课题组研究,本次曹操家族DNA发布,确定了六支曹操后人。其中两支不是曹操的后人,厘清了家族迷雾。这一课题研究第一次从基因层面验证了许多同姓人群在千百年前确实是一家。
重大意义
曹操家族DNA研究及其人类遗传学工程,通过现代人的基因精确反推历史著名人物的基因,对历史研究是一个新的突破,正如一百多年前甲骨文的发现,开辟了史学研究的新领域一样,通过基因工程,在世界上第一次把遗传基因应用于对民族、家族、人物进行精确研究,具有重大的意义。
DNA研究及其人类遗传学工程可以通过三个层面来做立体研究。
1.有助于中华民族形成史研究。由于历史久远、缺少文字记载以及理解方面的原因,有不少理论研究认为,上古时期尧舜禹、黄帝、炎帝等是历史传说,DNA研究及其人类遗传学工程可以将为这种说法找到生物学的历史根据,或许坐实历史事实。同样,用此方式,可以解决历史上的民族起源的问题,用科学来揭示少数民族的基因构成和民族融合史,有利于人类命运共同体建设,有利于追溯史前人类的大同世界。
2.有助于中华家族史研究。除上述的曹操家族DNA研究外,我国古代世系比较完整的家族都可以采用此法进行,比如孔子后代的基因类型分析、唐代李姓世系分析等等,一定程度上能够解决朱熹后代世系、朱元璋后代世系等族谱问题。
3.有助于中国历史宗族人物的个案研究。比如本案的曹操家族。从三个层面去建构整个中国古代的历史。甚至是中国远古时代的传说人物,或许也能从基因学领域寻找到“蛛丝马迹”。“人们一直认为尧、舜、禹是历史传说,通过现代基因反推和古DNA检测,或许可以改变这种说法。”
对曹操后代的追寻,第一次从基因层面验证了许多同姓人群在千百年前是一家的可能性,这也说明了中国传统中行不更名、坐不改姓的重要性。基因遗传工程学将生命科学和历史学联合起来,生命科学、历史学、人类学的跨学科合作,将有助于开拓新的历史领域,有利于更多历史谜团的揭开,将发挥了重要的作用,一门崭新的学科——“历史人类学”有望产生。2008年中国三联书店出版了美国人史蒂夫·奥尔森的《人类基因的历史地图》提出,一个族群特性一定是和遗传基因有关的。所有人类都彼此相连,无论是强盛的汉人、在各地殖民的欧洲人、散布全球的犹太人,还是猎捕羚羊的布什人,全部都是同一人类家庭的成员。《人类基因的历史地图》为探索世界广大区域现代人类找到了最初的历史本源。
人类基因组计划
人类基因组计划(英语:Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大、跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。
“人类基因组计划”在研究人类过程中建立起来的策略、思想与技术,构成了生命科学领域新的学科--基因组学,可以用于研究微生物、植物及其他动物。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划,是人类科学史上的又一个伟大工程,被誉为生命科学的“登月计划”。
人类基因组计划由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,在2005年,要把人体内约2.5万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的图谱。换句话说,就是要揭开组成人体2.5万个基因的30亿个碱基对的秘密。截至2003年4月14日,人类基因组计划的测序工作已经完成。其中,2001年人类基因组工作草图的发表(由公共基金资助的国际人类基因组计划和私人企业塞雷拉基因组公司各自独立完成,并分别公开发表)被认为是人类基因组计划成功的里程碑。
1994年,中国HGP在吴旻、强伯勤、陈竺、杨焕明的倡导下启动,最初由国家自然科学基金会和863高科技计划的支持下,先后启动了“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构和功能研究”,1990年——1998年,人类基因组序列已完成和正在测序的共计约330Mb,占人基因组的11%左右;已识别出 人类疾病相关的基因200个左右。此外,细菌、古细菌、支原体和酵母等17种生物的全基因组的测序已经完成。
家族DNA研究对谱牒编纂的影响
新的历史学科的产生后,采用了相互印证、相互佐证的方法,为将来中华民族形成史、中华民族家族史以及部分重要人物的研究,提供了新的途径和思路。用这种遗传生物学与历史研究相结合的手段,通过分析重要历史人物基因、重要家族基因混入情况等,可以破解传统研究无法解答的历史谜案,逐渐呈现整个中华民族衍变融合的历史。基因遗传工程学以及崭新的学科——“历史人类学”的产生,对即将全面兴起的家族研究和编纂工作提供了一种历史观和实践工具。
1.家族DNA研究将会规范家族编纂中的认亲行为。由于岁月流逝和谱牒销毁等原因,很多失散的同族宗亲与祖谱失去联系。或者仅有历史传说却无真凭实据的家族与宗亲之间,可以 采用家族DNA研究的方式进行。
2.家族DNA研究有助于廓清同一祖先的后代关系。新文化运动先驱胡适言“中国族谱大都有一个大毛病,就是中了源远流长的迷信的毒,不肯承认自己的祖宗是平民百姓,都从黄帝、尧、舜等等不相干的人做远祖。”朱熹为曹氏宗谱写序,也认为曹氏为“孔门上蔡侯卹公之裔”。这些都说明修谱都有从为本族追求荣誉、抬高宗族的声望的利益出发,以致形成了尚慕虚荣、附会攀贵、甚至弄虚作假的作法。就朱姓来说,海内外具言朱熹的后代据说达到了八百万人以上,从2019年公安部户政中心公布的全国姓氏人口中,朱姓约为1810万人,约占全国朱姓人口的44%,如此庞大的比例可能不符合历史实际,再加上庞大的朱元璋家族后裔,超过50%的可能性都有,故此,可以家族DNA研究辨别真伪,梳理整合宗族古代延衍发展的脉络。
3.后基因组计划为家谱编修提供了可能。后基因组计划就是人类完成人类基因组计划(结构基因组学)以后的若干领域的实践运用。目前基因测序费用的降低,为充实谱牒理论、家谱编修、认祖归宗等工作提供了现实性的可能。
当然,人类基因工程运用于宗亲家谱事业还有一段距离,也需要必要历史和现实条件作支撑,但史志家谱工作的新时代已经来临,预示着一种新的文化即将诞生。
本文不是定论,更不是真理,只是一种新思路,新看法。
(注:本文为推广人类基因计划应用于家谱学而作的一篇文章,资料来源于网络,由中华朱氏网编著而成,由于时间短、事物新以及专业背景等原因,不当之处,在所难免。不揣简陋,发表于此!)
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