依靠科技创新破解古老谜团

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考古学的两次科学革命,都直接获益于基础研究领域的突破。只有充分发挥资源和技术优势,我国境内人类起源、农业起源、文明起源和多元一体发展等重要问题,才能得到很好的阐释

在科学研究领域,创新始终是引领发展的动力源泉。对于探索性的基础研究领域,尤其如此。

考古学的两次科学革命,都直接获益于基础研究领域的突破。考古学的第一次科学革命始于20世纪中叶,碳十四测年技术的广泛运用,改变了考古遗址只能以层位关系判定相对年代的局面。古DNA技术的发展,则使得重建古人类基因组序列成为现实,这带来了考古学的第二次科学革命,这次带来的改变会更深远。

比如,古DNA技术与高通量测序技术的结合,新型单链文库准备技术的建立,让我们能够获得高质量的灭绝古人类基因组,发现这些古老基因在生理机能、疾病免疫和环境适应方面对现代人的重要影响,为人类的健康做出贡献。这让我们的研究超越了探索人类演化的范畴。

作为一名基础研究领域的科研工作者,我深刻感受到坚持开展自主创新、为提升我国相关科技软实力和国际话语权而不懈探索的使命感。

这十年来,多学科合作、高科技支撑为我国考古文博事业持续快速发展提供了动力。我国有百万年的人类史、一万年的文化史、五千多年的文明史,古DNA技术可以帮助我们全面阐释我国境内人类起源、农业起源、文明起源等重要问题。我国在古基因组学领域起步较晚,相关技术和研究相对匮乏,我国乃至东亚早期人群迁徙、演化和适应的历史,一度是世界人类演化历史上的重要缺环。经过多年来的共同努力,我们不仅在技术上迎头赶上,而且在东亚人群演化研究领域取得了很多重要成果。

我们团队开发的古核基因组捕获技术,从“土”里获得东亚首例灭绝古人类田园洞人基因组,破译了东亚最古老的现代人基因组、我国4万年来人群的动态遗传历史及东亚特有适应性基因的选择机制等,填补了世界古人群遗传历史里缺失的中国篇章。对我国南方万年前后人群基因组的研究,解答了有关东亚南北方人群演化特点、南岛语族来源等重要科学问题。

开发古基因组关键技术,在世界范围内推动了相关学科的发展,这些工作在国际上得到认可并发挥了重要影响。也因此,我们去年、今年相继收到《科学》等国际顶尖杂志邀请,领衔人类演化领域发表研究综述和技术评述,系统梳理过去十余年里对于世界古人群迁徙演化的研究,预测古DNA技术的未来发展趋势。今后,我们会结合国家需求和自身领域的创新特点、学科优势,为进一步提升我国相关科技软实力和国际话语权做更多的布局和拓展。

人类演化的拼图还需要一点点拼凑。灭绝古人类与早期现代人的基因交流、早期现代人的迁徙路径、不同时间段现代人的演化和适应等问题,都是古基因组学领域内的核心科学问题,也与我国“百万年的人类史、一万年的文化史、五千多年的文明史”息息相关。当前,领域内关键技术的探索不仅面临极大挑战,更有着巨大的创新空间。我们如何在相关技术领域实现“从无到有”“从有到精”?如何结合更多前沿学科,如人工智能、基因编辑等进行技术交叉和融合,在更多细分领域和新兴方向有所突破?如何结合前沿技术取得更大科研进展,发挥主导优势,在东亚人群演化问题上做更加深入和系统化的工作?

只有始终坚持以创新为主导,取得更多关键技术和重大科学问题突破,才能保持国际前沿性和相关影响力。只有加速布局和发展分子古生物学的相关空白领域,才能在激烈的国际科技竞争中保持优势。

另外,要充分发挥我们的资源优势。我国有丰富的文化遗产资源,每年有上千项考古新发现,涵盖从200万年前到宋元明清的各个阶段。只有充分发挥资源和技术优势,我国境内人类起源、农业起源、文明起源和多元一体发展等重要问题,才能得到很好的阐释。

一个个亘古之谜的解开,需要永无止境的创新。

(作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员)

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