
母系社會是否真的在華夏大地存在過?為解開這一學術謎團,北大考古隊聯合兄弟單位,運用基因和同位素測年等技術,揭開了塵封于黃土下的歷史真實——
考古實證:黃河口的母系社會

傅家遺址2021年度發掘區航拍圖

傅家遺址大約在距今4750年至4500年之間 ,其坐落于山東境內魯北山前與渤海灣南岸的交匯處,是大汶口文化中晚期的寶貴遺址。放眼同時期的中華大地,文化發展精彩紛呈:黃河上游的馬家窯文化 (約5325-4075年前 )彩陶獨特閃耀,中游的廟底溝文化(仰韶鼎盛期 ,約5900-5400年前 )引領紋樣風潮;環錢塘江的良渚文化(約5300-4000年前 )以高度發達的玉禮器系統和早期國家形態著稱;長江中游的屈家嶺文化 (約5300-4500年前 )稻作文明生機勃勃。
北京大學與山東省文物考古研究院聯合開展的一項針對中國史前母系社會的研究成果首次確認了母系社會在史前是存在的,山東廣饒傅家母系社會是目前全世界發現的最早的母系社會。為此,本報采訪了參與此次研究的主要人員——北京大學考古文博學院寧超研究員和北京大學生物醫學前沿創新中心黃巖誼教授、龐玉宏副研究員與博士后王勁成,請他們講解如何通過古 DNA 等多學科交叉研究手段來為探源中華文明找到新的技術路徑。
——編者
提到考古,我們的腦海中常常會浮現出這樣的畫面:考古人員手持洛陽鏟在遺址中細心勘探,或拿起小刷輕輕拂去文物上的千年塵埃,用已有的經驗和獲得的專業知識來破解、探尋歷史。然而,在北京大學活躍著這樣一支團隊,他們與山東省文物考古研究院等多家單位強強聯合,以考古學、人類學、穩定同位素以及碳十四年代學等多學科背景為支撐,將古 DNA 提取與測序技術淬煉成強有力的工具,深入挖掘山東傅家遺址深藏于骨骼與土壤中的生命密碼,從基因層面為史前母系社會的存在提供了確鑿的證據。以現代科技深度賦能,這把來自實驗室的“分子洛陽鏟”,正將考古學推向解讀生命密碼更為精準的新紀元。
團隊搭建:多學科協作產出母系社會成果
“我們就想做一些不一樣的東西?!痹诮邮懿稍L時,北大考古文博學院寧超研究員說的這句話給記者留下了深刻的印象。
早在 2021 年從德國馬普所人類歷史研究所歸來之前,寧超便一直在苦苦思索自己的定位,以他分子生物學的學術背景,“如果在同樣的賽道‘卷’,別人做 10 個生物樣本,你就做 100 個。一是不可能,二是沒意義,所以一定要有創新?!痹谒磥?,創新有兩方面:一是技術創新,二是“idea”的創新。前者幾近天花板,而在北大這片沃土中,古DNA研究與考古學的結合則釋放出了強勁的發展潛力。
作為多院校、跨學科合作的結晶,傅家遺址母系社會研究正是寧超所說的創新性的代表。傅家遺址距今約4750-4500 年,其所在的黃河下游沿海地區是新石器時代中國農業文明的核心區之一。傅家遺址屬于大汶口文化中晚期遺址,共經過 1985、1995 和 2021 年的三次考古發掘?!斑@三次挖掘都屬于‘搶救性挖掘’”,寧超介紹道,“由于傅家遺址所在地擬開展基礎設施建設工程,相關部門首先委托山東省文物考古研究院進行文物勘探發掘工作,進而促成了此次重要遺跡的發現?!苯洕l展與文化保護之間有著一定的張力,為保證基建項目的工期按時推進,傅家遺址的挖掘不得不在時間和資源有限的情況下進行,這也使得考古學家們對這片古老土地的探索充滿了挑戰。
迥異于傳統古 DNA 研究的路徑——多關注“人類從何處來、又流向何方”,傅家遺址研究揭示了更豐富的人類學視角:這里不僅可以探索家系關系,還能檢視社會組織結構。寧超雄心勃勃地指出:“要開展能夠引發國際學術界廣泛關注的研究,而不僅是局限于區域的探討,我們必須提出具有普世意義的學術問題。傅家遺址恰恰為此提供了一個寶貴契機?!?/p>
山東省文物考古研究院的昝金國研究團隊很早即關注到了傅家墓地線粒體研究表現出的一致性特征,這引起了寧超與他的同事,北大考古文博學院長聘副教授張海的注意。2021 年,昝金國研究員再次發掘了傅家遺址并發現了北區墓地,為傅家兩個氏族構成的母系社會的確立提供了關鍵樣本資料。
團隊的壯大并非一蹴而就,隨著研究的深入,更多的學者團隊加入到了傅家遺址的研究當中。“我們最開始只想做 DNA 研究,所以與考古文博學院的張海老師以及北大生物醫學前沿創新中心的黃巖誼老師一起開展合作,但是做完之后發現闡釋的價值還不夠,要更加全面重建傅家史前社會組織的全貌,我們還有更多想要做的,所以漸漸地,這個團隊變得更加多學科化了?!睂幊蛴浾呓忉屃苏麄€團隊的建設邏輯。
張海的考古視野聚焦于中原與黃河中下游,對環境考古情有獨鐘。當寧超初返北大,正好二者的研究領域在交叉中產生了強烈“化學反應”——“我們彼此進入到了對方的核心研究領域,這樣,大家在一起合作非常開心?!?/p>
北大生物醫學前沿創新中心的黃巖誼與 龐玉宏團 隊 ,則是微流控和DNA 高通量測序技術方面的佼佼者。寧超介紹道:
“他們精通DNA提取與測序相關的各項技術,已實現 DNA 提取與純化流程的全自動化操作,這一能力恰與古DNA 研究對實驗條件的高要求高度契合?!边@一團隊此前曾在極低樣本量的核酸提取與測序分析中積累了很多寶貴經驗。對此,黃巖誼團隊成員,北大化學與分子工程學院的博士后王勁成談道:“我此前做的是單個酵母細胞測序,核酸含量極少、實驗對污染極為敏感,這些實驗經驗可以應用到古DNA 上?!睆乃麄兊囊暯强矗湍傅难芯颗c史前遺骸的 DNA 提取本質相似,“它們都是在測序核酸,這也讓我們這個與考古毫不沾邊的實驗室能夠投身到這一跨界項目當中”,黃巖誼補充道?!皬埡1旧砭途邆浜軓姷睦砜乒Φ?,而寧超可以說是‘混’在考古文博學院的生物學家,這使得他成為了連接兩個團隊的完美‘粘合劑’?!秉S巖誼表示,本次研究的順暢合作,很大程度上得益于合作者們開放的心態和互補的知識結構。
要厘清古代個體的社會關系離不開人類學與民族學范疇的專業知識,于是和寧超相識已久的中央民族大學的嚴實副教授也加入了這項研究之中。倫敦大學學院的露絲·梅斯(Ruth Mace)教授則為研究的國際化水準提供了更加專業的保障。同時,四川大學考古科學中心的王學燁副研究員所負責的穩定同位素的研究工作為了解傅家遺址當時社會的生業模式與生產力水平等關鍵信息提供了強有力的技術保障。
技術應用:從基因塵埃中捕獲文明坐標
寧超把古 DNA 技術比作“定海神針”,它在傅家遺址研究中發揮了不可或缺的作用。所謂古 DNA(aDNA),就是殘留在幾千年甚至上萬年生物遺骸里的斷裂片段——那些脫氧核糖核酸碎片。而分子考古學,正是以現代分子生物技術為刃,從這些基因碎片里提取線索,從人類遷徙源頭到農耕起點,從野生動物的馴化歷程到文明萌芽都可一窺其端倪。
回顧技術脈絡,20 世紀 80 年代,科學家們首次用聚合酶鏈式反應(PCR)針對少數 DNA 片段進行測序,但那不過是“寒光照影”,覆蓋范圍窄,信噪比又低,還常把污染當真跡。直到2006年,焦磷酸高通量測序技術橫空出世,古DNA 研究正式邁進第二代測序時代。那一年,尼安德特人超過百萬堿基對的數據被國際學者破譯,這徹底激活了古DNA研究的潛能。
黃巖誼坦言,北大早在2011年就擁有新一代 DNA 測序儀,在中國高校中最早開展高通量測序研究,團隊在生命科學領域積累了深厚實力,“從學術角度來看,把古DNA帶入考古并不稀奇,關鍵是如何運用它?!?/p>
在傅家遺址研究中,有兩種古DNA 技術尤為關鍵:鳥槍法測序與捕獲富集。
鳥槍法測序就像撒下萬千子彈,先打中 DNA 樣本的全貌,用初步淺測的手段了解古代骨骸 DNA 的樣本質量。由于土壤中的酸堿侵蝕、水分氧化,史前人類樣本的 DNA 早已斷裂、稀薄——百分之一才是真人 DNA,其余則混雜著微生物或現代污染,因此當鳥槍“掃盡全局”后,須啟用捕獲富集技術整合這些微弱的 DNA 信號。它如同磁鐵吸鐵屑一樣,從底物中識別并提取特定基因區域——黃巖誼與龐玉宏團隊鎖定了 120 萬個關鍵基點,并精準聚焦那些關乎演化與親屬關系的“微熱點”。通過富集,目標DNA含量迅速提升,隨后再次測序,進而獲得高質量數據,為后續分析奠定基礎。
當被問到“這項技術到底最難在哪兒”時,寧超眉宇間閃過一絲認真。他指出,在傅家遺址進行親緣關系鑒定非常微妙:一邊是對墓葬中個體是否存在血緣或婚姻紐帶的精準識別,另一邊則是如何確保結論的可靠無誤。而古 DNA常常是支離破碎的,缺失嚴重,一旦涉及三級、五級等遠親認定,這種“數據稀薄”會給判斷帶來重大困難?,F代人DNA 樣本親緣關系識別非常清晰,但古 DNA 中那一串串“斷裂的音符”,考驗的正是科研者長期積累的經驗和敏銳判斷力。
寧超強調,僅靠技術是不夠的:古DNA 是重要工具,但一個完整證據鏈的形成與研究成果的發表,離不開考古學和人類學扎實的理論底色。
范式轉型:古DNA技術重塑考古學研究邊界
黃巖誼描繪古 DNA 與考古交融的情景時,語調中滿是對于考古學本身的贊賞:“考古學從來就不僅僅是陶片的發掘場,它始終在迎接新技術的擁抱?!睆奶际臏y年到同位素分析,再到如今的古 DNA 技術,每一步都推動著考古學跨越文理的界限,為人們揭示更多文明的遺跡。這不是生物學家提供工具、考古學家解讀結果的簡單合作,而是一場真正的思想碰撞與方法的交融。
黃巖誼回憶道:“從原始數據到論文成稿,我們幾乎是混編成了一個團隊,生物學家學會提考古問題,考古學家也逐步理解基因組數據里的信息和盲區?!闭窃谶@樣的打磨中,團隊在跨學科的復雜語境中提煉出共識,也奠定了研究中堅實、嚴謹的專業基礎。
寧超坦言:“在國內,這是第一個如此深入融合古 DNA 的考古研究,對領域沖擊很大?!边^去,考古學多靠文物形制、出土布列進行定性推理;而今,有了基因證據后,許多歷史謎題可以被重新打開——不再只是推測,而是可以按基因圖譜進行科學驗證。
從 2021 年到 2025 年,團隊橫跨考古、生物、人類學與民族學,構建出一條較為成熟的研究路徑?!拔覀儗嶋H上半年就能完成一個項目”,寧超說。但由于無參照模板,研究流程常常是“做完一個 DNA,發現還要配合同位素,還需要加強統計分析、再補測年”,使項目進度一拖再拖?!艾F在有了經驗積累,下一輪我們能實現 DNA、測年、同位素同步推進?!边@種經驗意味著,未來對古代文明的探索將更快、更精準,也更有深度。
傅家遺址的研究,其實才剛剛拉開序幕。寧超認為:“我們這次的研究更像是一場預演?!北M管研究團隊已在基因層面確認了史前母系社會的存在,但這只是冰山一角。母系社會到底是普遍現象還是局部實踐?其制度如何演化?背后仍有大量未解之謎。
此次研究共獲取了 60 個古人的全基因組數據,分別來自北區墓地的14位個體(3男11女)和南區的46位個體(16男 30 女)。然而,傅家遺址共有超過 500座墓葬,現有樣本只占其中極小的一部分。寧超向記者描繪了未來的藍圖:“如果能全面開展基因測序,我們就能像畫家那樣,把一個幾千年前的家族網絡勾勒得清清楚楚:誰是父母、誰是子女、誰與誰有姻親關系……這些都能還原?!?/p>
這樣的家族圖譜不僅有助于厘清個體之間的親緣關系,還為墓葬分布、埋葬禮儀、族群結構等關鍵議題提供了堅實的考古線索。更重要的是,在古DNA 技術的持續推進下,我們有望精準捕捉史前社會母系和父系組織結構的特點以及可能的關鍵轉型節點。
“這項研究為考古學打開了全新的范式。”寧超認為,這不僅是關于母系與父系社會的討論,更是打開社會組織機制的鑰匙。他設想,未來可將類似技術應用于商周等歷史時期的研究,探索權力繼承、財產分配、職業傳承等問題的根源。
“比如,我們是否能通過 DNA 看出,一位商代青銅工匠的手藝,是否真的是‘父傳子’‘師帶徒’?這些問題,過去只能靠猜,但現在,我們能通過科技去驗證。”
于考古學界而言,此次北大與多所教學研究機構對史前母系社會研究的突破將中華文明探源的成果又向前推進了一大步。古 DNA 技術如時光顯微鏡,在傅家遺址的骨屑間顯影出東亞首個母系社會分子圖譜 。當 M8a3 與D5b1b 型線粒體如兩條平行銀河隔開南北墓地,當外來男性的Y染色體在陶鬶玉璜間刻下通婚盟約——五千年前海岱地區的母系氏族運行機制豁然開朗。在這里,母親的血脈不僅是身份烙印,更是生死相隨的歸途:35%的二次葬骸骨終返氏族墓地,揭示出比史書記載更古老的落葉歸根禮制。這項研究為國際學界拼出新石器時代母系社會的首個實證模型,填補了文明起源敘事中消失的母系篇章。
考古學的終極浪漫,莫過于以學術研究不斷揭開文明的史詩。握緊“分子洛陽鏟”的這雙手,正在基因的廢墟上寫下最硬核的情書。當黃河流域的夯土城邦尚未崛起,這些海岸母系聚落已為中華文明胚胎注入最早的社會組織基因——傅家遺址的骨屑,實則是解碼‘何以中國’的關鍵拼圖。
行穩致遠:古DNA研究的未來藍圖
研究成果一經發表,便在考古學界和公眾中引發熱烈反響。面對鋪天蓋地的關注與贊譽,北京大學多學科考古研究團隊沒有沉溺于“爆紅”的光環之中,而是悄然退場,轉身投入下一項研究?!安稍L一個接一個地來,但我們覺得熱度夠了,也就到這兒吧?!睂幊f這話時語氣平靜,卻透出一種科研人特有的定力。對他而言,比起掌聲,更重要的是一項項踏實的成果和一份份真誠的合作。
“我們和地方院所的合作,其實是靠著一步一步踏實的工作建立起來的?!边@項在學術界的小范圍合作,在文章發表后受到了極大的關注:各種電話紛至沓來,“你們下一步要做什么?需要什么樣的材料?我們這邊有什么線索可以提供?”不僅如此,一些負責人更是主動表態:項目有困難,愿意全力支持?!昂芏嗳嗽陂喿x過相關研究之后不禁感嘆,原來DNA還能這么‘玩’,還能解決考古里這么多卡殼的問題?!睂幊χa充。
借著這股“科技入局”的春風,各地古DNA實驗室紛紛籌建,一時間,曾經默默無聞的分子考古,成了炙手可熱的交叉點。對此,寧超既感到欣慰,也十分警覺。他坦言:“現在的熱度,確實有助于我們解決人才流動的問題。很多從我們實驗室出去的學生,科研訓練扎實,科研態度也好,應該讓他們在國內一流的大學和機構里發光發熱?!钡c此同時,他也毫不掩飾自己對行業的高標準與謹慎:
“做古DNA本來就是個燒錢的項目,一個樣本幾千上萬,很多還是一次性資源。如果投入的人不合適、態度不夠嚴謹,對這個領域反而是一種傷害?!毖哉Z之間,既有對未來的期待,也有對研究質量底線的堅守。
談及古 DNA 的未來,寧超滿懷期待地指出,真正的創新必然是“生物學+”的跨學科融合。舉例來說,古DNA技術對“合葬墓”的考察是“生物+考古”的一個增長潛力點。當一男一女被發現共冢而眠,考古學家首先要厘清其埋葬方式,這通常分為兩大類。第一類是“一次性合葬”,指墓中所有成員在相近時間內死亡,并被同時埋葬。這種情況的成因往往較為悲劇,可能源于突發的自然災害、致命的瘟疫,或是戰爭等集體性死亡事件。例如,考古遺址中曾發現一家七口被同時埋葬的案例,便是這種情形的直觀體現。第二類是“續發合葬”(或稱二次、多次葬),指墓主先后離世,后死者被重新開啟墓穴,葬入先逝者的墓中,以實現“生死相伴,共冢長眠”的愿望。這種方式在夫妻合葬中尤為常見,深刻反映了古人對于家庭關系和死后團聚的觀念。為了精確探究這些古代謎團,古 DNA 技術可以對這些遺骸進行深入分析,為判斷埋葬方式提供有力支持。寧超補充道:“我們能進一步通過古 DNA 證實,這些集體死亡是否是由于大規模的細菌感染所導致。”這種方法不僅能確定親緣關系,還能揭示可能的死因,為還原歷史真相提供了關鍵證據。
不僅如此,古 DNA 技術更將在人類健康等前沿課題上大放異彩。例如,2014 年華大基因通過一項基因關聯分析(GWAS),對 40 名漢族人與 40 名藏族人的基因組進行深入剖析,發現了一個名為EPAS1的神奇基因。這個基因如同“生命的氧氣調節器”,能幫助高原居民在稀薄的空氣中自如呼吸。更令人震驚的是,追溯其基因淵源時,研究團隊發現這些藏族人的基因竟與4萬年前滅絕的丹尼索瓦人的基因呈現出驚人的相似性,這一發現揭開了青藏高原人群古老基因傳承的神秘面紗。
與此同時,古 DNA 還像一部跨越時空的醫學檔案,幫我們追溯古代傳染病的起源與傳播軌跡,為現代公共衛生提供寶貴借鑒。寧超與中國中醫科學院的合作正是這樣一段跨越千年的科學對話——他們希望通過研究東漢末年的洛陽大疫,揭開張仲景名著《傷寒雜病論》背后隱藏的真實傳染病秘密。寧超相信,那些珍貴的歷史文獻中,或許藏著古代瘟疫的 DNA 密碼。通過現代基因技術的解碼,不僅能夠揭示古代疾病的病理特征,更能追蹤其傳播路徑,為當下疫情防控帶來嶄新的科學啟示。
“借助現代科技的銳利之眼和多學科的智慧之手,我們正在揭開那些古人永遠無法觸及的秘密?!边@是此次多學科考古研究團隊成員的共識。傅家遺址母系社會的研究,宛如一場穿越時空的對話,將現代分子技術與中華文明源遠流長的脈絡巧妙交織。這支勇于“做些不一樣”的團隊,以跨界融合的智慧,推動考古學從傳統解讀邁向精準科學的嶄新高度。當那些模糊的器物紋飾終于被基因證據穩穩錨定,埋藏地下的古骨便化身為一部細膩而真實的史詩,用分子語言娓娓道來華夏文明初起的故事。
未來,隨著古 DNA 等尖端技術與考古學的深度結合,我們充分相信,中華文明的探源圖景將更加完整明朗,史前社會的形態、家族結構與社會變遷也將更加清晰。這不僅是對歷史的回望,更是對人類文明根脈的深情問候。一場跨越千年的智慧接力,正在我們面前拉開帷幕。