美洲人从哪里来：破解美洲人类起源之谜的科学冒险

作者简介

[美] 珍妮弗·拉夫（Jennifer Raff） 珍妮弗·拉夫博士是人类遗传学家和科普作家。在美洲古代和现代人类DNA领域有超过14年的研究经验。 她在印第安纳大学学习分子生物学、细胞生物学、发育生物学和生物人类学，在生物学和人类学系取得了双专业博士学位；后加入犹他大学、西北大学和德克萨斯大学进行博士后研究。她目前是人类学副教授，原住民研究项目的委任教员，与北美各地的部落和族群展开合作，并以古代和当代基因图谱为工具，研究历史问题。她的研究重点是美洲早期民族史，以及北美北极和大陆中部地区的近代史。她在个人博客、网站“暴力隐喻”（ Violent Metaphors）、《纽约时报》、《卫报》、《科学美国人》、《赫芬顿邮报》、网站“进化研究所”和《福布斯》等媒体上为公众撰写了一系列遗传学、历史、考古、种族和科学素养方面的文章，为公众介绍遗传学和考古学新动态。

内容简介

第五章（节选） 对印第安人而言，DNA不仅仅是DNA，它是人的一部分，它是神圣的，具有深邃的宗教意义。它是人本质的一部分。 ——霍皮族遗传学家弗兰克·杜克普（Frank Dukepoo） 古DNA实验室工作要最大限度防止污染 电梯下到弗雷泽大楼的地下室，速度慢得令人发指。门一打开，我立刻被所有古DNA实验室必备的气味熏得头昏眼花：消毒剂。我沿着昏暗的无窗走廊走到一扇不起眼的金属门前，气味变得更加浓烈。那扇门很厚，警告牌上写着：“请勿入内！仅限指定人员！”我刷了一下证件，绿灯闪烁，表明我得到了授权，门锁也随之打开。我转动门把手，用力推开金属门。这时，一股带有消毒剂气味的强劲气流扑面而来，将我的头发吹起。门内铺着一张白色地垫。我小心翼翼地踩上去，将鞋子上的尘土蹭到黏糊糊的垫子上。 白色地垫上已经留下了其他人的脚印，大多数指向前方的房间，也有几个朝外。研究DNA的固定程序就是从弗雷泽大楼的地下走廊开始，直到提取并完成古DNA编目。脚印标志着这套流程开始了第一步。 以前进入堪萨斯大学的这间实验室时，垫子上不会留下脚印，因为那时地垫表面实际上覆盖着一张可更换的黏性塑料薄膜，太脏了就会换掉。作为实验小组的两位首席研究人员之一，我很少去古DNA实验室。我的工作就是监督项目实施、管理学生，并寻求资金支持。 我在接受堪萨斯大学人类学系助理教授的职位之前，已经有了10多年的实验室工作经验。对我来说，今天能有机会把拨款申请放在一边，亲自下场把手弄脏，是难得的享受。 当然了，并不是说我的手真的会变“脏”。事实上，要从实验室的一个房间走进另一个房间，必须严格遵循多道程序，甚至在你踏上电梯之前就已经开始了。你要穿上刷手服（就像你在医院看到的那种外科手术服）或类似的一次性服装。这种装束肯定会让人感到冷，实验室的温度也刻意保持得很低。 我很兴奋能再次有机会穿上刷手服，与古DNA样本打交道。鞋底的污垢全部留到黏垫上后，我脱掉鞋子，将两只小鞋套—就是你走过刚刚清洁过的湿漉漉的地毯时穿的那种—套在袜子上，然后戴上耳塞式耳机。我把音量调得比平时习惯的高，因为经验告诉我，只有这样才能压过不断从实验室过滤器里吹出来的气流声。我戴上发罩，确保完全盖住了耳朵和长发。 我们把换鞋的那个房间称为前厅，在里面储存物品，并当作过渡空间来穿戴鞋套和发罩。 我头顶上有一根小塑料管横跨在门框上。当我拉开下一道门时，塑料管里面的红色小球就会从我这一侧滚向内侧。空气立即吹进我要进去的房间，直到我身后的门牢牢关上。我们可不希望实验室吹入太多空气，所以我刚一踩上另一块黏垫（这一块要干净得多），就尽快关上了门。小球滚了回来，表明实验室内的气流已经恢复到正压状态，空气再次从最里面的房间稳定地吹向走廊。这是古DNA实验室所独有的特征。大多数用于处理病原体的洁净实验室都保持负压气流，将空气吸入实验室，以防细菌或病毒流出。但我们要担心的问题恰好相反。我们希望阻止人体不断脱落的DNA进入实验室。我们从古人骨骼和古代土壤中费尽心机提取出来的DNA片段数量稀少，也很脆弱，一旦实验室外大量完整的现代人类DNA混进实验室，就会覆盖样本，令我们前功尽弃。来自人类的污染威胁时时刻刻都存在。因此，我们实验室的空气向外吹到走廊，这也是抵御污染的第一道防线。 正如我所提到的，实验室里很冷，我刚进入的那间被称为“更衣室”的房间温度还要更低。保持低温是为了防止实验室内的工作人员穿着防护服时出汗，这是抵御污染的第二道防线。当你伏在实验台上用吸管将微量液体从一根试管移到另一根试管时，即使是最小的汗滴也会构成严重的污染风险。你自己汗液中的DNA就可能毁掉整份样本，毁掉多年的工作。 在更衣室里，我将按照规定动作更换服装，穿上“兔女郎”套装。这件衣服有点儿像成年人穿的连体睡衣，能包裹全身，戴上大兜帽后，帽檐可拉过额头。换衣之前，我还要先戴上一副手套，并尽量不用手触碰衣服，以免DNA转移到外表面。 下一步是保护古DNA不受我的面部和呼吸影响。我打开一个新的外科口罩，遮住口鼻，然后在脑后扎好，这样还能防止兜帽挡住视线。我换了副新手套盖住手和手腕，小心地把它们压在袖口上面，这样手腕上就不会有空隙了。最后，我往手臂上套了一副袖套。这其实就是两边都有开口的长筒子，一端开口较大，另一端较紧。这是给手腕准备的额外防护层，以防手套脱落。 我穿戴整齐后，看起来就像个忍者。唯一暴露在空气中的部分是从鼻梁到眼睛上方的那一小片面部区域（有些人甚至还会戴上超大号护目镜，但护目镜会因聚集在口罩中的热气起雾而影响视野，所以并不是特别必要）。虽然我已经有好一阵子没有穿上“兔女郎”套装了，但其实我相当有经验，也很信任我的装备和实验能力。如果这套防护服正常发挥作用，那么我脱落的皮肤细胞就不会落在设备中或工作台上。 为了确保防护服上没有附着任何DNA，我拿起一个装满稀释消毒剂的喷壶，对着全身喷了个遍，并闭上眼睛抵抗雾气灼烧。我保持闭目，拿起一条专用毛巾擦拭胳膊、腿、躯干、手和头。然后就是耐心地等待，我一边听着来自头顶通风口的气流声，一边数秒，直到确信残余消毒剂已经飘散后才再次睁开眼睛。消毒剂的气味挥之不去，依然浓烈，如果你对消毒剂过于敏感的话，就不可能成为古DNA研究员。它在我们的工作中无处不在。消毒剂—或者更确切地说，次氯酸钠—是一种强氧化剂，也是防止污染的第三道主要防线。我们向进入实验室的所有东西喷洒这种化学剂，并定期对工作台和设备消毒。极少数被允许进入实验室的访客有时会对我们锈迹斑斑的设备和漂白褪色的台面评判一番，认为它们太“破旧”，不过这正好证明我们的实验室达到了应有的清洁程度。消毒剂就是我们要穿刷手服来实验室的原因。我在读研究生的时候，消毒剂经常会浸透“兔女郎”套装，毁掉了我很多衣服。在实验室的那些日子里，我还知道即使离开实验室，消毒剂的气味仍旧时时刻刻萦绕在自己身边，成了摆脱不掉的“香水”。 彻底消毒后，我就能睁眼看了，然后我打开了更衣室角落里的一个大金属柜。里面摞着一排排很深的抽屉，上面贴着诸如“阿留申群岛”“马鹿计划”“卡纳拉多土壤”等标签。每只抽屉都代表了一段历史，里面收藏着数以百计的样本：骨头、牙齿或从考古发掘现场获取的土壤。 获取这些样本都征得了先民的后代及利害关系人的同意，它们有可能揭开美洲人类起源之谜。为了在实验室开展一天的工作，我们要执行繁复的准备程序，但我常想，我们所付出的努力远不止正确穿戴，保证清洁程度达到可以打开抽屉那么简单。 进入房间前脱鞋，准备特殊的衣物，给自己喷洒消毒剂，闭上眼睛，这一整套进入实验室前的流程让我产生了一种仪式化的心态。 这是至关紧要的。抽屉里的人类遗骸不仅仅是科学研究的对象，还有着更为重大的意义。它们代表了一种赎罪，意味着我们要为过去犯下的罪错和不择手段的研究方法承担责任，要为先入为主的种族和社会偏见承担责任，这些偏见导致大量文化消亡，歧视盛行。我们已做出承诺，要心怀敬意和正念对待这些小小的骨头和牙齿碎片。他们是部落成员无比珍视的祖先，死后理应受到尊敬，而不是原住民托付给我们的“标本”。实验室保存的遗骸是我们与原住民族达成协议的成果。他们之所以允许我们利用遗骸开展基因测序工作，是为了扭转人类学和遗传学的研究风向，向刚刚加入这项工作的科学家和将来要培养的人才灌输科研伦理，使之更加重视人类尊严。 我拉开一个标有某个北美部落名称的抽屉2，从参与这个项目所油然而生的惊叹转为对工作的专注。抽屉里整齐地放着一排排塑料袋，每个袋子上都标有一串字母和数字。我挑出其中一个袋子，对表面进行消毒，准备把它从更衣室拿到DNA提取室。整个实验室的设计目标就是最大限度保持干净，因此，每次你进入下一个房间，也就意味着走进压力更大的空间，而且你接触到的每一个物体都要消毒，这一点至关重要。我再次跨过门槛，观察作为压力显示器的小红球的位置，确认实验室准备就绪。 √揭开美洲人起源之谜，再现美洲原住民祖先惊人的生存和适应能力、巨大的文化成就，以及关于种族、战争等黑暗历史。 “美洲原住民从何而来”这个问题从15世纪末西方人发现新大陆那时起就存在了，人们以科学手段侦破此案则已经有200年左右历史了。无数科研人员或深入极地、雨林或潜入水底、洞穴，或风餐露宿于荒郊野岭或日夜蛰伏在实验室内，收集到海量数据和证据。尤其是近几十年来，随着遗传学迅猛发展，科学家取得的成果超过了以往之总和。 珍妮弗·拉夫从遗传学与考古学的角度，结合人类学、博物学、解剖学、历史学、语言学等学科理论知识讨论了美洲原住民起源问题，试图通过对“筑丘人”假说、“跨太平洋迁徙”假说、“克洛维斯第一”模型、“多次迁徙”模型、“走出白令”模型等等美洲人迁徙模型或假说的分析与辩驳，揭开美洲人起源之谜——人类最初是如何定居到美洲，那里的人民如何随着时间推移而演化的…… √深入浅出，娓娓道来，生动描绘出一幅美洲原住民祖先气势磅礴的迁徙史。 尽管破解美洲人起源之谜是一项极其专业的工程，但阅读本书就像是读一本伪装成科普的“侦探小说”。珍妮弗·拉夫将深奥的理论知识和错综复杂的线索为我们深入浅出，娓娓道来，生动描绘出一幅美洲原住民祖先气势磅礴的迁徙史。所有证据就摆在读者面前，不必劳师远征，可以像大侦探波洛一样，舒适地躺在安乐椅中，动用“灰色脑细胞”，花上两三个夜晚，跟随作者来一次上下十万年，纵横两万里的智力冒险。 √古DNA领域科研工作者的一手回忆，再现一线科研工作者的立体人生。 本书穿插介绍了作者作为一线的科学工作者如何从考古遗迹、遗骸提取DNA的科学操作，告诉我们秉承科学精神的科学家是如何凭借科学思维，以科学方法来进行研究。通过案例教会了我们科学方法论，即使我们大部分人不是学者，也可以掌握科学这件利器，用作指导我们日常生活工作的金科玉律。 √反思殖民主义和种族主义扭曲了对美洲人起源和进化的研究，具有深刻的人文关怀。 《美洲人从哪里来》回顾了欧洲人探寻美洲原住民起源的过程，揭露其殖民主义本质；白人考古学家对原住民造成的种种伤害给复原美洲古人类历史增添了难以逾越的障碍，呼吁新一代考古学、遗传学工作者积极反思，遵循科学伦理，弥补前辈犯下的错误，在考古和遗传学研究方面与美洲美洲原住民进行更好的合作。 √一线人类学家、生物学家、考古学家联袂推荐。 普林斯顿大学人类学教授奥古斯丁·富恩特斯、《我们人类的基因：全人类的历史与未来》作者亚当·卢瑟福、《我包罗万象：微生物视野下的生命图景全纪录》作者埃德·扬等都曾力荐本书。