一條Y染色體如何確定曹操後人？人類學別有洞天 | 專訪李輝

知識 11-02

?圖片來自nationalgeographic.com

編者按：

2009年歲末，河南某村發現疑似曹操墓遺址的消息震動國人。巧合的是，復旦大學人類學實驗室李輝教授在當年10月就開始調查全中國曹姓男子Y染色體，尋找曹操的後代。兩個原本並無交集的工作產生了聯繫。李輝實驗團隊研究男性的Y染色體，是為了弄清Y染色體的演化，更精確地了解人類演化的過程，從而建立一套從現代DNA樣本追溯至古代真實人物的方法。與傳統的人類學研究不同，現代人類學研究不僅局限於考古方面的資料，也將基因以及語言研究作為其有利的工具。

撰文 | 沈龐

責編 | 葉水送、陳曉雪

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?李輝教授實驗室的一角。

復旦大學人類學實驗室位於江灣校區生科院六樓東側，踏進最裡間的僻靜角落，才會發現別有一番天地。走廊牆上錯落有致地掛著各色的進化圖譜，從靈長類動物科目下的猴子王國，到人科動物下的「金剛族」猩猩們，再至人族內各人屬的樹狀圖，才能找到那一條細小的名為「現代人」的樹杈。而在這一長幅世界之樹旁邊則是一張世界地圖，人類遷徙路線好似地球的血管，遍至每一塊大陸和島嶼，讓人驚嘆。

李輝教授的實驗室更像是書香濃郁，裝飾雅緻的「茶室」，巧妙地與外間的實驗儀器隔開，這或許暗示了人類學研究的桃源深處、別有洞天。從各地採集人類基因樣本和族系信息費時費力，但其研究數據往往給出令人驚訝的發現。

尋找魏武帝的後人

?曹操畫像。來源：Wiki

中國的人類遺傳學研究近年來在媒體上最高調的一次曝光得從河南曹操疑冢事件說起。2009年歲末，河南省文物局在北京召開新聞發布會，稱河南安陽縣靈芝村發掘出一座東漢大墓，被認為是曹操之墓。考古和新聞界人士對此極為關注，但曹操之墓是真是假，一時說法不一。

很多人想到使用「DNA技術做親子鑒定」，可發現問題一環連著一環：如果曹操屍骨的DNA得靠曹植或其他兒子的屍骨來鑒定，那麼曹植屍骨的DNA又如何鑒定呢？換句話說，這便成了個一環套一環的循環鑒定之謎。就在此時，復旦大學歷史系和人類學實驗室卻聯合對外宣布：他們已經能用DNA技術辨別曹操後裔。

親子鑒定至少需要確證一個後代，莫非科學家們已經找到並確認了曹操的一個後裔？其實，復旦大學所使用的DNA分析方式並非大家所熟知的親子鑒定技術，而是被稱為「Y染色體譜系調查」的人類學技術——可以通過檢測現代曹姓男性的DNA來回答曹操墓真偽的問題。

由於Y染色體遵循父系遺傳規律，只有男性後裔才能繼承父輩的Y染色體。而在中國，男性子嗣一般會繼承家族的姓氏，保留祖先的社會印記。這種生物學和社會關係上的巧合，使得Y染色體譜系能較好地對應到社會歷史的演化過程，成為研究歷史的重要工具。所以，通過廣泛徵集曹姓男子進行Y染色的檢測，必然會有足夠多的Y染色體樣本涵蓋曹操一族的DNA特徵。

在收集大量曹姓男子的DNA數據樣本的同時，研究者更進一步通過歷史檢索、查證家譜和遷徙線索來縮小曹操後代的範圍。如果研究顯示家譜記載曹操為祖先的男性中確有相同的Y染色體DNA特徵，而其他無相關記載的曹姓男子中均無這個標記的特徵，就能極大地證明該特徵確實是曹操的Y染色體後裔。也就是說，研究者利用曹姓男子的Y染色體「大數據」與歷史資料進行比對分析，即根據家族族譜和DNA檢測的雙重標準，篩選出最為準確的曹操DNA特徵。

我們可以把這一過程看成利用排除法做選擇題。假定現代所有曹姓人群中有曹操的子孫，而這些人的基因中必然帶有幾個共同的標誌和特徵是與其他人曹姓人不一樣，所以通過歷史宗族的記錄以及DNA檢測的雙重標準相互佐證，就可以有極大把握確定哪些人是曹操的後代。這些DNA特徵，再與曹操墓里的遺骸對比，即可判斷墓冢的真偽。

「我們並沒有被委託做曹操墓的對比」，李輝說，「因為我們做的工作並非是為了曹操墓，其實原本也沒有關係。我們早在2009年10月就已經開始曹姓男子Y染色體的調查了，這對中國的人類遺傳學很重要「，而河南省文物局是2009年12月27日確認「曹操墓」的身份。

?安陽曹操墓。來源：Wiki

帝王的基因能定位歷史

2009年，李輝結束了在耶魯大學博士後工作，回到復旦大學任教。他想通過建立中國Y染色體譜系，獲得更加準確的人類基因突變率。事實上，Y染色體的突變率一直是遺傳學的重要問題。如果能搞清楚Y染色體的演化，就能更精確地把握人類演化的過程，建立起一套從現代樣本追溯至古代的時間框架。一旦精確把握人類DNA樣本的時間年份，再對應到歷史事件、地理環境、社會文化等要素上，就能解釋更多的問題。這就好比在數學上建立了一個數列公式，不管你獲得了何種人類的DNA樣本，都能用這個公式來找到它在歷史上的時間位置。它不僅是解決中國史學問題的基因工具，也是探究人類演化歷史的基礎。

作為人類學遺傳研究的重要手段，Y染色體譜系調查的兩個特點與社會的發展緊密聯繫。其一，在有文字記載的歷史裡，父系社會是主流，從Y染色體入手很可能在歷史記錄中尋找對應材料；其二，男人的生育權歷來極其不平等，富貴人家子孫成群，貧賤人家則難以存續，導致Y染色體集中在少數類型上，群體間的差異也就極大。於是遺傳的瓶頸效應就突顯了出來，使得Y染色體的遺傳差異在地區和種群之間非常大。這好比一箱子五顏六色的球，分辨不出到底哪一類不同。直到你倒入一桶水，才發現少數幾個浮了起來。在這個比喻里，常染色體的差異就像球的顏色，而Y染色體的差異則是球的密度。現代人群里常染色體的有效差異在5:13，也就是13個人中5個人的常染色體差異較大，而Y染色體差異度與常染色體相比接近1：400。

進一步來說，如果要從Y染色體構建人類遺傳歷史的突破口，就要找到那些家系夠大的人，這樣DNA的拷貝樣本數和代際遺傳夠多。「哪裡去找這樣的大家族呢？所以我們就得找帝王將相。帝王也需符合一定條件：首先，他必須距今的時間得夠長，這樣遺傳的代數才足夠多，所以唐宋以後的基本就可以排除了；其次，這個帝王的後代也要能續存至今，不至於被後朝全部滅族；最後，考慮到整體的工作量，這位帝王的家譜不僅要有跡可循，還要防止太多的編撰混淆視聽。」李輝解釋說。

?現代曹姓的Y染色體單倍群類型及其分布。曹操直系後代的Y染色體為O2*-M268型。圖片來源：李輝

事實上，能滿足這些條件的帝王寥寥無幾。「比如，當時我們就和歷史系老師討論，問找李唐行么？發現肯定不行，中國姓李的太多了，真假族譜一大堆。到最後大家覺得選曹操最好」，李輝說，「曹操家族距今已有70多代，歷史長度足夠；其次，曹家在後世並沒有被滅族，被滅的是曹爽一族，和曹操也沒有血緣關係；第三，曹操在宋代被抹黑，於是仿冒的帝王家譜里是不太見到曹操的。這三個原因讓我們最終選擇魏武帝作為歷史的坐標點。」

復旦大學的研究發現：從70多個曹姓家族中分析出5個主要起源，其中有9個家族擁有共同的Y染色體突變位點O2*-M268，通過與東漢官員曹鼎的牙齒（20世紀70年代安徽亳州元寶坑一號墓中發現）進行DNA對比，可確定這9個家族為曹操的後裔。研究還發現，曹操的爺輩是曹鼎，而非他自稱的西漢名相曹參或是東漢宦官曹騰的後代，也不是野史中所稱從夏侯氏抱養。這一結論更符合正史記載與當時的社會風俗。

這個研究成果對歷史上一直爭論的曹操身世之謎，提供了決定性的證據。更重要的是，它將作為歷史和遺傳學結合的重要坐標被銘記，而不只是鑒定出土文物那麼簡單。

「實際上，如果把任意兩個男人的Y染色體對比，一定會找到一個共同的Y染色體祖先。它可以在進化樹上表示為一個節點。當這個節點越是被重複，就越能表示它一定是個大人物，再對應到那個精確的歷史時期，就能找到它的人物原型。」

通過「曹氏後人」項目，李輝團隊得到了一個更加精確的Y染色體的突變率。比起以往正負幾千年的技術誤差，這個方法已經把誤差直接縮小到了正負30年，大約一代人的間隔。如此一來，任何一個DNA樣本都可以在歷史的維度上給它標記時間。

海納百川的現代人類學

2015年10月，「語言進化與遺傳進化」國際會議在新疆的阿拉爾市順利召開。這個會議起初由語言學家王士元院士和遺傳學家金力院士發起，初衷是為了促進人類學學科的深入交流，至今已是舉辦到第三屆。作為每隔五年召開一次的學術盛會，李輝對它別有一番感情。

「前兩屆只是語言和遺傳兩學科，第三屆加入了歷史系和考古系，交叉的領域又擴大了。」它讓不同領域的一流學者們坐在一起，探討許多感興趣的問題，從語言、習俗、遺傳、遷徙、文物等大堆資料里摸索證據，從中發現隱藏在歷史裡的文化源頭。

雖然會議議題外行人聽上去高深，比如「漢藏系統發生」、「侗傣和南島的系統發生」，但它們實際卻是我們身邊的文化問題。有一次，李輝拜訪藏文化博物館參觀，解說的姑娘自豪地說：「藏語跟漢語差別很大，許多發音沒法用漢語標註，跟英語更接近。」聽到這話，李輝覺得好氣又好笑，「這簡直是瞎說，漢藏文化明明是出自同源的語言文化，為何這麼簡單的常識總被人誤解？「

實際上，漢藏辭彙中有明顯的對應關係，古漢語的發音與藏語也非常相似。從歷史記錄上看，漢語主要起源於山東龍山文化，藏緬語則起源於河南仰韶文化，這兩個文化系統一直在互動，邊界也在西遷。直到周朝秦羌之戰後，羌人入藏，藏文化開始形成。所以，漢藏語系內部分化是很晚的，最多不超過4千年。

但為何這一常識總被人誤解呢？李輝教授解釋說，「語言其實和基因很像，都是在不斷地遺傳、交流和演化。」因為它們一直在變化，所以才會不識廬山真面目。

語言的演化譜系難以察覺，若非語言學家和歷史學家的大量查證恐怕難以讓人理解。但通過Y染色體譜系調查，文化的起源變得清晰起來。事實上，通過藏族Y染色體譜系調查，藏族被明顯分為兩大部分。一是原藏區的原住民——和藏文化無關的土著部落，兩萬年前入藏的尼格利陀人（也稱」小黑人「），約佔三分之一的遺傳成份；其二就是兩千年前陝甘的羌人族群。換句話說，周朝入藏的羌人和漢人都是年代較近的同源部族，不僅文化上分開的時間晚，藏人的基因也與漢族較近同源。

」我們從Y染色體上得到了與歷史記錄一致的結果。它們相互佐證，可以說是確定無疑的事。可惜，我們有太多的歷史問題都與漢藏問題相似。比如新疆，現在的新疆是古代的崑崙，那裡本是道教的一個聖地，也曾是我們玉器傳統的由來。在夏商周甚至之前的王朝都是在崑崙采玉，大量物器可以找到在那裡的礦物發源。南疆地區甚至原來還有不少道觀，結果在近年都被改成了伊斯蘭風格建築，甚至有些清真寺居然是道觀改建的，藻井頂上還留有太極圖。」說到此處，李輝略有惋惜，「語言和基因一樣，是靠人來承載的東西。它們從來就很豐富，而且每一代都有變化。隔離得越久，分化的時間越長，差異就越大。反過來，交流得越多，開放得越多，同化的速度也越快。」

「同樣，我希望能有更多的學者加入進來，把他們自身的領域帶到人類學的殿堂里。畢竟，很多課題光靠一個學科或者幾個實驗室是很難做出來的。」李輝說。

人類學最神奇之處就是能讓不同領域的學者們坐在一起探討問題，從語言、民俗、基因、史料、文物等大堆資料里摸索證據，不同學科相互交叉，透過種種蛛絲馬跡相互印證，有關人類的歷史得以解析和還原。