发现“O2-M268”
在一代一代的父子相承的传递过程中,Y染色体也在慢慢地积累着变化。一种叫作单核苷酸多态(SNP)的变化类型(也称单倍型)因为突变速率极低,在后代中永久保留。
在实验室,研究人员把收集来的近千份血样的DNA提取出来,并用Y染色体上固定位置的100个SNP突变位点,对全国各地79个曹姓家族的280个男性以及其他姓氏的446个男性志愿者进行分型。这100个点涵盖了所有东亚地区可见的类型。
与此同时,李辉还将这些曹姓家族分成三类:宣称是曹操后代的、未宣称是曹操后代(或宣称是其他祖源)的、其他姓氏的普通对照人群。
在无数次的比对分析后,那个看不见摸不着的曹操家族遗传信号渐渐显形。
李辉发现,在宣称是曹操后代的家族中,一种叫作“O2-M268”的Y染色体单倍型显著高频出现,而且“O2-M268”只出现在这组样本之中。而这一突变点在目前全国汉族人中都较为罕见,出现率只有5%。
带有“O2-M268”基因的这些家族来自大江南北,互相之间并不认识,李辉认为,不太可能作假“串供”。
与此相对应的是,在检测的样本中,有8个曹姓家族坚决认为自己不是曹操后代。这8个家族的Y染色体单倍型检测中,果然没有发现“O2-M268”。
李辉又翻回头去,重新检测那个浙江曹姓村子的基因,同样找到了“O2-M268”。但在夏侯姓的样本检验中,却没有找到“O2-M268”的踪影。
这些检测结果让李辉心里有了底。也许,他们已经找到了曹操的DNA,找到了曹操的后人。
2010年6月28日,曹忠义收到李辉交给他的一份化验结果:仪壹堂曹氏家族与舒城县另一个曹氏家族七步堂有同一个基因——“O2-M268”。
这个“O2-M268”,就是他们共同的先辈曹操留给他们的基因“印迹”。
同时,李辉还告诉他,仪壹堂曹氏属于曹丕支脉,他应该是曹丕77代孙。
曹佑平也在差不多的时间收到了化验结果,鉴定他们七步堂确为曹操后人,属于曹植这一支,而他则是曹植第72代孙。
“经过基因全序列精确检测,他们的共同祖先确实是在1800年前左右。”李辉进一步解释说,按照黑猩猩和人的基因速率计算,人类140年产生一个变异点。从检测结果看,曹植的后代和曹丕的后代差13个变异点,和现在相差1800年,按照史书记载,曹操生活的年代是1900年前,说明我们已经把误差做到100年以内。
曹操后代的共同基因“O2-M268”的发现,让曹操DNA的测试结果呼之欲出。
但是这个结果,只是从现代人的遗传基因和家谱记载逆推出了共同的祖先曹操。韩昇和李辉仍然希望从另外一头,也就是曹操的先祖身上,再次佐证“O2-M268”确定无疑是曹操的基因。
曹操墓的发现,原本可以提供最恰当的样本。
两颗古牙
曹操墓考古过程中发现有人头骨、肢骨等部分遗骨,经鉴定为一男两女三个个体,其中墓主人为男性,专家认定年龄在60岁左右,与曹操终年66岁吻合。
但是,复旦大学历史学和人类学联合课题组提出用DNA方法检测曹操墓中的头骨,却被负责曹操墓考古的河南方面拒绝了。
那时,正是各方关于曹操墓的真伪争论白热化之时。
李辉说,他们并不想卷入到曹操墓争论的漩涡中,也没真的下功夫向安阳要“曹操”的骨头来鉴定。
“曹操墓的真假和我们的课题其实没有关系,这是两个完全不同的范畴。即便是曹操墓中的头骨与我们找到的基因不吻合,也不能说曹操墓就是假的,或者我们的研究是错误的。”
放弃了风口浪尖上的“曹操墓”,李辉他们另寻他途。他们首先想到的是山东东阿的曹植墓。
但是,李辉赶到山东东阿,却是失望而归。当地文物部门说,上世纪50年代挖出曹植墓的时候,东阿还属于平原省。当时曹植墓里的骨头和文物都集中在平原省的省会新乡,后来撤省并省的时候,有的文物送到了山东省博物馆去了,还有的被国家文物部门征调走了。
“人骨在当时不算文物,所以被征调走的时候,也没有记录在册,等到后来山东省博要回曹植墓文物的时候,因为没有文字记录,不知道曹植的骸骨在哪里。”李辉只得放弃了曹植墓。
除曹植之外,本来还有很多选择。
根据李辉的了解,曹操的弟弟曹德,他的墓在上世纪70年代被挖出来,骸骨就和挖出来的土堆在一处,一见空气很快就风化了,现在也不知道在哪里。
曹操的父亲曹嵩的墓,当时也挖出了曹嵩骸骨,后来骨头填回墓里去了,墓地原址上现在据说还盖了一个小酒楼,那自然是无处去找曹嵩的骨头。
想来想去,李辉决定去一趟曹操的老家——安徽亳州。
1974年到1977年之间,为配合农田基本建设,当时的安徽省亳县博物馆在亳州县城南郊一带清理了若干古墓葬。
曹氏是东汉沛国(亳县)的一个大家族,曹氏家族墓葬的所在,在亳县很久以来就说是城南郊诸大土包冢,人们管它叫曹家孤堆。《水经注》卷二十三记载,古礁县城侧城南有曹操的祖、父辈诸人的墓葬。
经过考古认定,亳州的这个古墓群是曹氏家族墓。
其中最有名、出土文物最多的,就是元宝坑一号墓,通过墓里写有“河间明府”的字砖,考古专家们推测,这很有可能是曹操的叔公曹鼎之墓。
“关于元宝坑一号墓的考古学研究很多,因为元宝坑出土的文字材料特别丰富。一般汉代的墓葬出土文物很少,但是这个墓刻满了字,有30多个字砖。其中刻着‘河间明府’的字砖和别的都不同。‘明府’,是对一个郡的太守的称呼。如果在诸侯国就是国相。史书记载,河间国的国相是曹鼎,正和字砖吻合,所以墓主人应该是曹操爷爷的弟弟。”李辉说。
但是这也仅仅是一种学术推测,关于元宝坑一号墓主人的身份,一直众说纷纭。
李辉来到亳州的时候,首先找到了曹氏家族墓当年的发掘者之一,著名考古学家李灿。
时隔多年,今天的元宝坑里,早已没有了骸骨。但是根据李灿的回忆,元宝坑一号墓曾经挖出过2颗牙齿,当时保存在库房里。
足足找了两天,工作人员终于在一个牛皮纸袋里,找到了这两颗牙。随后,亳州博物馆的工作人员亲自把这两颗珍贵的牙齿,送到了复旦大学古基因实验室。
“这两颗牙,一颗是臼齿,磨损很严重,由磨损状况可见,墓主人的年龄应该在50岁至60岁间。这个年龄区段再次证明了墓主人极有可能是曹鼎。另外一颗牙齿是犬齿,保存得比较好,磨损不大,这颗牙成了我们DNA实验的基本材料。”李辉说。
李辉介绍,古代样本的DNA会随着时间推移不断降解、断裂。如果样品超过100万年以上,里面的DNA就断裂得粉碎了。5万年前的样品,基本上里面的DNA也断裂得没法进行研究了。“这颗牙在2000年的区段,DNA的含量已经非常少了,如果没保护好的话,我们自己呼吸的气息喷上去,留存都会比它自身的DNA多上万倍。”
复旦大学有专门的古DNA实验室,分为5个房间,每个房间的空气都经过单独过滤,研究人员做实验的时候,都像宇航员一样把自己包起来,连眼睛都要戴上眼罩。
这颗牙齿的测试,在这件实验室里做了三个月。
为了不对牙齿的DNA造成“污染”,实验人员要把牙用蜡包上,在牙齿右下侧选取约0.5平方厘米大小打磨除去表面,再通过乙醇洗涤、紫外线照射去除污染;之后钻孔,通过零下180摄氏度的液氮将钻孔取出的材料处理成粉末,再通过一系列的反应搜集提取DNA。
即便这样,实验室也事先对每个操作者的DNA进行了检测,万一有操作者的DNA信息遗留在牙齿上,也可以从中筛出。而且,操作这项实验的全部都是女性,她们没有Y染色体。
在这颗2000年前的牙齿中,李辉再一次发现了“O2-M268”的踪迹。
终于,研究结果有了一个确切的答案——“O2-M268”,就是曹操的Y染色体类型,是他带给后代的“遗传密码”。
曹操并非曹参后代
今年11月11日,在项目启动4年后,复旦大学历史学和人类学联合课题组终于发布了曹操家族DNA的研究成果。
对于李辉和韩昇来说,这次合作的意义,绝不仅仅是发现了曹操的基因这么简单。
通过对曹操后代,乃至整个曹氏家族的基因研究,李辉几乎可以准确绘制一张曹氏迁徙繁衍的图谱。
经过研究,他们推定来自辽宁铁岭、安徽舒城、安徽绩溪、江苏盐城、湖南长沙和辽宁东港的六支Y染色体单倍群为“O2-M268”的曹氏是曹操后代。
同时,研究者们还利用Y染色体弄清了曹操后代不同族群间的关系远近和迁徙过程。
李辉的研究显示,安徽曹氏,在网络图中倾向于更紧密地聚在一起,元宝坑一号的牙齿和安徽绩溪曹氏和亳州曹氏邻接,显示了较近的亲缘关系。一部分山东乳山曹氏与辽宁东港曹氏更接近。这也和他们的家谱记载相吻合,说明曹氏很可能就源出安徽,由于曹魏政权的辉煌经历过轻度的人口扩张。
“在已测定的曹操的6支后代中,有三家都是曹植的后代,两家是曹丕的后代,剩下的是他某一个小儿子的后代,不得而知。”
韩昇更感兴趣的,则是由曹操基因的测定而得以解释的若干历史谜题,其中最大的一个,就是关于曹操身世的传说,除了确证曹操并非本姓夏侯,还基本排除了曹操和曹参的血缘关系。
西晋人陈寿所著《三国志》,被认为是最为可信的三国史书。书中记载曹操的身世:“太祖武皇帝,沛国谯人也,姓曹,讳操,字孟德,汉相国参之后。桓帝世,曹腾为中常侍、大长秋,封费亭侯。养子嵩嗣,官至太尉,莫能审其生出本末。嵩生太祖。”
陈寿说曹操是汉相国曹参后代,曹操的父亲曹嵩是曹腾的养子。不过,曹嵩的父亲叫什么,再往上的历史,陈寿留了个谜团给后人——“莫能审其生出本末。”
所以千百年来,历史学者甚至老百姓都质疑曹操的血脉来源,然而却没有人怀疑曹腾的身世。
若曹操的祖父确是宦官,那么曹操的父亲曹嵩又出自何家?
复旦大学历史学和人类学联合课题组在山东和江苏找到了五个家族,他们家谱记载跟曹操没有关系,而是直接从曹参甚至更早的山东古代的曹国传播下来的。他们这些家族的Y染色体类型,全部都是清一色的O3a4类型。
李辉说,虽然我们只找到了五个家族,这五个家族没有达到小样本的有效程度,但是因为它们百分之百都是同一种类型,所以他们这种类型的可靠度也非常高。很可能曹参或者古代曹国的君主都是这种类型。
实验室推测曹操的类型是“O2”打头,而曹参可能是O3a4。那么,曹操和曹参难道不是一家人?
韩昇认为,曹腾是名门望族,即便自己没有孩子,也只会在本族之间内部过继。这一点在曹腾的弟弟曹鼎那里已经得到了验证。顺着这个脉络上溯,如果曹腾真的是曹参之后,那么曹参的基因中应该也有“O2-M268”。然而这次的研究中,并没有找到。
从这次的检测结果看来,问题应该是出在曹腾。因为曹腾身居高位,这个位置上他能够去篡改家谱世系,给自己贴金。
中国遗传基因库
寻找曹操基因的项目已经结束,李辉仍然不断接到要求寻根的曹氏后人的电话,他们都希望能够通过抽血化验的方式,确定自己的家族是否也是曹操的后代,是否也有“贵族血统”。
当然,也有不少人对研究结果表示了质疑。有历史学家认为复旦的研究结论缺乏权威性,仅仅根据9个曹姓家族判断曹操DNA不够准确。
李辉解释说,反向推导一下,假设这些家族不是曹操后代,血脉在历史上没有联系,他们相同的“O2-M268”基因突变就只能是巧合造成的。而这种巧合的概率大约为千万分之三,也就是几乎不可能。
这次复旦大学对曹操基因的研究,是世界上第一次把遗传基因研究精确到家族,并且是在没有古人检测样本的情况下,根据对后人的研究,推测出古代家族的基因。也是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。
在复旦大学寻找曹操DNA之前,用遗传学方法来研究历史,世界上也已经有不少成功的案例,比如用基因研究几千年前的稻谷以追寻其发源地,联合国人类基因组计划描绘出现代人类在地球的起源和迁徙等等,但是从国外来看,研究成果都主要集中在史前时期。
“我们希望把这个手段往后延伸到有文字记载的历史时期。”李辉说。
韩昇的理想,则是做整个中华民族形成史的研究。他认为,像中国这样的多民族国家,能够如此相互融合,在全世界都是少见的。
“在中国,民族的概念是文化概念而不是血统概念,汉族和其他民族在几千年中发生了怎样的血统融合,这些历史的深层演变,却没法有清楚的历史叙述。但是有了基因技术,我们就可以知道在考古过程中挖出的那些骨头是谁,来自哪里,在历史长河中他们如何定位,如何繁衍、扩大、迁徙、流动。”韩昇说。
按照他的设想,整个中国可以建立起一个庞大的遗传基因库,所有姓氏的基因信息都记录在案。
到那个时候,我们也许可以凭借基因技术知道,几千年前我们的祖先是谁,全国成千上万个同姓人中,又有哪些人跟我们出自同一支血脉。
本报记者 米艾尼
本版部分照片由李辉提供
(来源:北京日报)
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