古埃及與古代DNA(上)──一場美麗的錯誤

2013年起,美國的國立人類基因體研究所(National Human Genome Research Institute)與史密森尼國家自然史博物館(Smithsonian’s National Museum of Natural History),合作一個叫作「基因組:破解生命密碼(Genome: Unlocking Life’s Code)」的展覽,希望向大眾介紹各種有關DNA的研究成果,其中一項是古代DNA。

DNA是生物用來承載遺傳資訊的東西,當生物死去,DNA也隨之分解。在遺骸或化石中取得已逝去多時之生物體內所保留的DNA,就是古代DNA,古代DNA的研究至今已30餘年。在展覽列出的古代DNA大事記中,有趣的是,與古埃及有關的就有2項:1985年時,發現2400年前的木乃伊仍保有DNA,以及2010年時,解開古埃及法老圖坦卡門的家族關係。

從古埃及到古代DNA的開山祖師-帕波

從一位免疫學家,半路出家開始研究古代DNA的史凡德・帕波(圖片來源:PNAS)

研究古代DNA最知名的,莫過於定序出尼安德塔人基因組的史凡德・帕波(Svante Pääbo),他一手開創這個領域。不過,帕波當年其實是一位免疫學博士,若非從小就喜歡古埃及,出於對古埃及的熱愛,他不會在繁忙的博士生涯中,偷偷嘗試研究木乃伊的DNA,這項對他而言是「業餘」的興趣。(帕波於2014年出版了自傳《尼安德塔人:尋找失落的基因組》,且有出版中文版,相關介紹可參考:《尼安德塔人:尋找失落的基因組》-科學界30年第一手內幕揭秘

帕波在大學習醫時,一度想成為埃及學家,連續兩個暑假在博物館幫忙整理文物,但他卻發現古埃及研究這個領域新聞很少,進展非常緩慢,不符合他喜歡求新的個性,所以選擇了免疫學來開始他的學術生涯──用分子生物研究免疫學。嗯,至今都還是夠競爭,夠新潮。

帕波終究難以忘情古埃及,持續接觸相關的資訊。有一天他突發奇想,既然他每天都在研究DNA,何不也試試看木乃伊的DNA?但當年根本沒什麼人相信DNA那麼脆弱的東西,在生物死掉這麼久之後還能保存。

要是這種世俗的看法就能阻擋帕波,今天也不會有人在此介紹他的故事了!

帕波終於克服萬難,深入當時仍處於極權統治下的鐵幕東德,得到寶貴的木乃伊樣本。他看似成功的從一具2400年前的木乃伊取得DNA,複製出許多拷貝,還證實那些DNA確實屬於人類,而非來自細菌汙染。在1984年,恰好那時《自然》雜誌刊出一篇研究120年前斑驢DNA的論文,深受鼓舞的帕波,也把自己的成果寫成論文,在1985年時登上《自然》。

也就是說,史上最早針對人類的古代DNA研究,對象就是古埃及木乃伊(在《自然》之前,帕波還有2篇相關論文,但沒受到什麼注意)。

利大於弊的美麗誤會

嗯,有些事還真的會利大於弊。(圖片來源:TechNews)

只是有點尷尬,等到幾年後這個領域的技術更成熟,經驗更豐富之後,帕波發現,這篇證實DNA可以在古代樣本中保存很久,當初讓他轉行的關鍵論文,大概是個美麗的誤會。他當時看到的DNA應該不是木乃伊的,而是來自現代人的汙染。儘管如此,如今也沒人在乎,畢竟這篇論文讓世界上少了一位免疫專家,卻開啓了一個全新的領域。

有句「用愛發電」的口號常常被台灣的挺核人士嘲笑,但當我們回顧帕波為什麼放棄前程大好的免疫學,毅然投入前途未卜的全新領域拓荒,大概會得到如下的答案:「因為愛」。定序古代DNA無疑靠的是日新月異的尖端科學,但若沒有帕波對古埃及的愛,讓他克服萬難,化不可能為可能,這個領域現在還能發展的如此蓬勃嗎?大家不妨思考一番。

帕波自己出來大學創業以後,仍然花了一些時間,想要定序古埃及木乃伊的DNA,只是沒有結果(一個光靠愛不能克服現實問題的例子)。帕波後來沒有繼續研究古埃及,而是專心在尼安德塔人,這種在歐洲生存了30萬年以上,卻在4萬年前全部消失的古代人種。不過隨著多年來古代DNA定序愈來愈興盛,有意研究埃及木乃伊這麼有趣題材的人,從來都不缺。

再窺木乃伊的奧秘,從圖坦卡門開始

golden king tut mask

眾多木乃伊當中,圖坦卡門,這位距今約3300年的新王國第十八王朝法老,知名度名列前茅。1922年考古學家找到他完整的墓葬,然而古埃及王表中卻沒有記錄,他的身世一直無法釐清。圖坦卡門長期以來都是世人眼中的古埃及明星,因此埃及學者Zahi Hawass在眾多對象中,決定先定序與圖坦卡門有關的一系列王室木乃伊DNA,這點一點也不意外。

探究圖坦卡門家族關係的論文,最後在2010年發表,巧合的是,帕波與他快樂的夥伴們,經過多年努力之後,也在這一年正式發表了尼安德塔人的全套基因組,這兩個研究都是古代DNA領域的盛事,值得在「基因組:破解生命密碼」的大事記中記上一筆。

圖坦卡門的這篇論文發表後,儘管在媒體出盡鋒頭,還有據其結果拍攝的電視劇,卻也遭到許多學者嚴重批評,質疑其可信度,直到今天都沒能解決爭議。為什麼距今幾萬年的尼安德塔人都可以完整定序,而只是幾千年前的埃及木乃伊研究卻依然充滿挫折呢?有好幾個因素牽涉其中。

未完,待續…

本文作者為「盲眼的尼安德塔石器匠」版主寒波/練習人編輯

等待寒波來分解之餘,還不清楚Zahi Hawass對圖坦卡門做了什麼事?

去看看穿越數千年的親子鑑定──圖坦卡門身世之謎吧!

續集已經出爐,請繼續閱讀:古埃及與古代DNA(中)──圖坦卡門身世之謎真的解開了嗎?

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2 thoughts on “古埃及與古代DNA(上)──一場美麗的錯誤

  1. 引用通告: 古埃及與古代DNA(後記)──在文明的十字路口 | 古埃及練習曲

  2. 引用通告: 古埃及與古代DNA(中)──圖坦卡門身世之謎真的解開了嗎? | 古埃及練習曲

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