当科学家从人类骨骼和牙齿遗骸中提取出古老的DNA时，他们看到了DNA证据的巨大潜力。这些DNA丰富了史前人类的迁徙故事，为黑死病之类的流行病提供了令人惊奇的线索，还帮助人们在一个停车场下发现并鉴别出了英国国王理查三世（1452-1485）的遗体。
但是生物考古学教授Matthew Collins感兴趣的不仅是古人的遗体，他还对古人制造的物品着迷不已：他们饲养、屠宰和食用的动物有哪些？他们创造的经济是什么样的？
Collins的实验室不仅研究家畜骨骼中的DNA，也研究羊皮纸、桦树皮焦油和蜂蜡等物体中的DNA。这些物品能够填补文字记载的空白，展现出历史上的生产和贸易的新面貌。例如，有多少蜂蜡来自北非？牛瘟疫是如何在欧洲蔓延开来的？有了充足的基因数据，就可能重建一幅数百年前人们生活的画面。
Collins具有研究蛋白质的学术背景，同时他总有办法聚集各个领域的专家，比如羊皮纸专家、兽医、遗传学家、档案学家、经济史学家和蛋白质科学家。他说道：“我所做的就是把人们联系在一起，我只是中间那个无知的人。”
1. 从蛋白质到DNA
Collins的科学生涯的开端源自于在少年时代观看电影《大白鲨》的经历，这使他对海洋生物学产生了极大的热情，他的科学生涯便是以此为开端。
最初他研究海洋化石，之后又去研究隐藏在化石内部的古蛋白质。但后来发现，这是一条死胡同。因为大多数情况下，这些化石都太过古老，蛋白质都不完整，无法用于研究。他不得不转向研究越来越近期的材料，最终从古生物学跨入了考古学。他将蛋白质分析技术应用于陶器碎片，并从中发现了牛奶蛋白，这些发现都暗示着，曾使用过这些器具的人都曾有着怎样的饮食习惯。
对胶原蛋白的研究也非常有用。胶原蛋白是一种富含于骨骼中的蛋白质。Collins的学生Michael Buckley开发了一种名为ZooMS（质谱法研究动物考古学）的技术，可用于分析骨胶原蛋白，并迅速识别出它来自哪种动物。2018年，科学家利用这项技术鉴定了在一个西伯利亚洞穴中发现的人类骨头碎片。经过进一步的DNA分析发现，这是一个具有一半尼安德特人血统的女孩的骸骨。
Collins很快意识到，DNA比古蛋白质拥有更大的潜力，与DNA相比，蛋白质简直就是一件笨拙的工具。毕竟，任何一种动物的DNA都是它的所有蛋白质的编码库。这是非常强大的工具，它包含着巨大的信息量。
2. 羊皮纸中的历史
面对约克大主教的档案，Collins顿悟了：当其他人认为自己被写在羊皮纸上的书和手稿包围着时，Collins意识到自己被切成长方形的、整齐摆放在书架上的数百万张兽皮包围着。这些兽皮中的DNA所蕴含的可能性让他头晕目眩。
○ 羊皮纸。| University of York
当Collins开始羊皮纸项目时，他聚集了一个包括遗传学家、档案学家、书籍制作者和历史学家在内的团队。
没过多久，这个团队就遇到了他们的第一次文化冲突。在科学和考古学中，破坏性取样虽然不被鼓励，却至少是可以容忍的。但书籍保护者可不会让这些身穿白大褂的人进来剪切他们的书籍。
与Collins一起工作的是博士后研究员Sarah Fiddyment，她既没有放弃，也没有激烈地抗争，她只是如影随形地跟着这些书籍保护者。她看到他们用白色的橡皮擦清理手稿，就想着这些清理物中或许就包含着足够的DNA。结果确实如此，他们也找到了一种从橡皮屑中提取出DNA和蛋白质的方法。这个折中方案让所有人都很满意。
○ Sarah Fiddyment、Matthew Collins与书籍保护者Antoinette Curtis一起观看羊皮纸。| 图片来源：Matthew Collins
在这之后，研究小组用这种方法从羊皮纸中提取到了5000只动物的样本。他们发现，一种据说是来自松鼠或兔子皮毛的超级细腻的羊皮纸，实际上来自于最常见的牛、绵羊或山羊，这些羊皮纸之所以这么薄，全是因为羊皮纸制造者的精湛技艺。
他们将羊皮纸中的牛的基因组与现代牛的基因组进行比较，发现它们类似于挪威红牛和荷兰奶牛的基因组。他们还发现，一本具有1000年历史的《约克福音》的羊皮纸，似乎主要来自母牛犊，这很奇怪，因为人们通常会让母牛犊长大，以便生养更多的小牛。研究小组中的一位动物学家认为，这些可能是在一场牛瘟疫的爆发时死亡的小牛。
○ 具有1000年历史的《约克福音》。| 图片来源：York Minster
3. 跨学科研究：羊皮纸、蜂蜡、桦树皮中的历史
Collins不是第一个想到从羊皮纸中提取DNA的人，但他是第一个大规模进行研究的人。2009年，北卡罗来纳州立大学的英文教授Timothy Stinson就发表了一篇关于羊皮纸DNA的论文，但他在为这个项目争取更多资金上遇到了困难：美国国家科学基金会告诉他，他们不研究牲畜；于是他来到美国农业部，这里的人又告诉他，中世纪书籍属于国家人文基金会的管辖范围；当他和人文学科的管理者交谈时，他们反问道：遗传学研究？他们该拿的钱都已经拿了。跨学科领域的研究困难重重。
Collins从鼓励跨学科研究的欧洲研究委员会那里得到了一笔巨额资助，他联系上了Stinson并想要与他合作。Stinson感兴趣的是，修道院和法院文件中的羊皮纸来自哪里，以及这些羊皮纸揭示出中世纪不同场景下的经济联系是怎样的。
最近，Collins还获得了嘉士伯基金会的资助，用于研究蜂蜡。这个想法最初源自于一个档案管理员给Collins一份具有蜡封的文件。蜂蜡中的DNA可能来自处理蜡封的人，也可能来自蜜蜂本身，还有可能来自困在蜂蜡中的花粉。从这些DNA中可以揭开重重历史细节：谁处理过这些蜂蜡，蜂蜡来自世界上哪个地方，那个地方每年生长着什么花……
就像研究羊皮纸时一样，Collins开始搜寻历史学和蜂蜡生产领域的专家。他找到了伦敦国王学院的中世纪历史学家Alexandra Sapoznik。Sapoznik喜出望外——世界上竟然有另一个人也对蜂蜡感兴趣！她最感兴趣的问题是，蜂蜡如何从北非的养蜂人那里传到了欧洲。
哥本哈根大学的遗传学家Thomas Gilbert说：“在考古学和DNA的世界里，Collins认识所有人。”Gilbert研究的是欧洲野牛的号角一类人工制品，自从Collins进入哥本哈根大学之后，他们一起致力于另一个项目，从桦树皮焦油中提取出千年之久的口香糖的DNA。
研究人工制品中的DNA仍然是一个比较新的领域，它有许多尚未被探索过的方向。但在现代世界，我们的生物记录已经开始出现变化，未来的考古学家将无法从我们充满石油制品的物质文化中，发现同样多的隐藏信息。Collins指出，我们不再那么依赖自然材料来创造我们需要的物品。曾经人们需要使用皮革、木头或羊毛；而如今的一切都是塑料。
原文标题为“The Lab Discovering DNA in Old Books”，首发于2019年2月19日的The Atlantic。原文链接：https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/02/dna-books-artifacts/582814/. 中文内容仅供参考，略有删减调整，一切内容以英文原版为准。
关注我公众号的朋友，很多不仅是商业领域的佼佼者，更是文化传承的推动者。在全球化的今天，拥有一个海外身份可以让我们更好的接触外界文化。就像张一鸣在全球范围内推广抖音和TikTok，移民可以在全球范围内寻找和发展自己的事业，同时，家人和孩子也可以享受国外的福利和教育资源，于自身和家庭，都是打开了一扇通往世界的大门！这是移民身份带给我们的一大优势。
