中国科学家受邀在《细胞》撰文，细数古DNA技术发展史本文转自：北京日报客户端北

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北京日报客户端 | 采访人员刘苏雅
古DNA是带着时间刻度的遗传信息，从独特的视角书写了人类数万年来的演化与适应历程，不仅记录了人类的遗传历史，还持续地影响着现今人群的生理和健康。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹及团队受《细胞》杂志特刊邀请，领衔古DNA前沿领域针对古DNA技术的发展与未来撰写评述性论文。7月21日，文章在《细胞》杂志在线发表。

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（图：2010年以来古DNA技术发展的重要里程碑）
高通量测序又叫“二代测序” ，是一种快速测定大量DNA序列的技术。该技术普及前，古DNA领域只能依赖聚合酶链式反应测定少数特定DNA片段的序列，获取的信息极其有限，且难以区分真正的古DNA和污染DNA 。而高通量测序理论上能测序样本中所有DNA分子的信息，结合生物信息学手段，还能快速检测样本中是否存在古DNA损伤，从而达到鉴别目的。这一方法，也成了古DNA检测的重要标准。
古DNA提取物中常常包含大量污染DNA ，真正有用的古DNA序列常常不足测序数据的1% 。于是， DNA捕获技术出现，通过设计DNA或RNA探针，像钓鱼一样把目标古DNA从海量的污染DNA中“钓取”出来。比如，我国南方温暖潮湿的环境和当地的酸性土壤都不利于古DNA的保存，使得这片区域的古DNA研究一度处于空白状态。付巧妹团队运用该技术，从这一棘手的样本中成功获取了30个古南方人群的基因组信息，揭示了一万余年以来东亚和东南亚交汇处的人群遗传史。
最近，古DNA研究人员进一步挑战极限，脱离化石的桎梏，直接从土壤等沉积物中提取古DNA 。这项技术已成功应用在丹尼索瓦洞和白石崖溶洞中，成功获取了数万年前的已灭绝古人类的DNA 。
重建已灭绝古人类尼安德特人和丹尼索瓦人的全基因组、绘制全球人群迁徙交流历史、挖掘最古老东亚现代人“田园人”的遗传结构、揭示东亚人群末次盛冰期前后适应性基因的变化、追溯中国南北方人群格局的形成、溯源南岛语系人群的中国南方起源……在过去十余年里，研究人员利用古DNA技术发掘出那些遗落了成千上万年的遗传信息，从中抽丝剥茧，不断刷新我们对人类历史的认知。
【中国科学家受邀在《细胞》撰文，细数古DNA技术发展史】当前，对古DNA样品的前处理步骤仍只能依赖人工，如何把这项耗时耗力的工作整合到自动化体系中，是古DNA实验技术需要攻克的下一道难关。同时，古DNA技术的应用远不止于人类古基因组，通过古微生物信息追溯古代疫病流行和共生微生物演化、利用古表观遗传学信息探究古代动物和环境的相互作用、以及利用古蛋白质探索更大时间尺度的人类演化，都是古分子的重要分支方向。如何更有效地获取这些信息，并将信息进行多维度结合，也将是未来研究的难点之一。
付巧妹表示，人类的一些重要功能基因单倍型，如涉及到先天免疫、脂代谢、高海拔适应性、肤色、新冠重症易感性等，推测来自于已灭绝古人类。东亚人群特有的与头发、牙齿表型相关的基因型也是在末次盛冰期之后频率升高，推测与环境适应性相关。然而，还有很多古DNA研究发现的特殊基因型的功能还未能确定。在未来，可以通过构建动物模型并结合基因编辑技术对这些发现进行验证，结合古DNA技术与现代前沿分子生物学技术，将能更清晰地理解演化史对我们当今人类健康的影响。