前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >契丹人消失的千古之谜,为何由一段小小的古DNA揭开?

契丹人消失的千古之谜,为何由一段小小的古DNA揭开?

作者头像
大数据在线
发布2021-07-30 16:23:59
3850
发布2021-07-30 16:23:59
举报
文章被收录于专栏:大数据在线大数据在线

提到契丹人,我们总会想到那位义薄云天的南院大王萧峰。

真实的历史却是这样:公元1112年,辽国天祚帝耶律延禧登基已有十余载。这期间,天祚帝不理国政、生活荒淫奢侈,致使朝纲荒废、人心涣散。

这年开春,天祚帝又来到春州游玩,召集附近女真部门酋长来朝,没想他的一个决定,招来亡国杀身之祸。宴席期间,喝得酩酊烂醉的天祚帝竟然令女真酋长们为他跳舞,这彻底激怒了完颜阿骨打。拂袖而去的完颜阿骨打从此不再奉招,并积蓄力量,准备反辽。

转眼到1114年,完颜阿骨打正式起兵反辽。此时,天祚帝还沉溺在纸醉金迷之中,完全没有意识到危机即将到来。随后几年里,辽军节节败退,上京等地相继沦陷,辽国内部叛乱又不断,形势岌岌可危。

到1124年,天祚帝已失去辽国大部分土地,他自己先逃到漠北,妻儿家属大多被杀或被俘,之后又不听耶律大石等人的劝阻,执意出兵试图收复失地,结果兵败被俘,随后又被乱马踩成肉泥,一代帝王落得如此下场,呜呼哀哉!

随着辽国寿终正寝,除了耶律大石率领残部西进新疆地区建立西辽之外,大部分生活在中原地区的契丹人沦为金朝奴隶,受尽压迫,他们或隐于山林、或改姓埋名,就此神秘消失,在中华文明历史长河中留下璀璨一笔的契丹文化遗憾终结……

契丹人都去哪里呢?谁是契丹人的后裔?这已成一个千古之谜。

千百年以来,关于契丹人的传说在民间广为流传,南院大王萧峰的文学作品形象更是深入人心。多年以来,历史学家们在浩瀚的史书中试图寻找答案,却始终一无所获。例如,云南施甸县传来发现消失近千年之久的古契丹文字,当地村民自称为契丹后裔,但契丹族一直生活在北方,为何会出现在千里之外的云南地区?

转机出现在本世纪初,在一次考古活动中出土了一具完整的契丹干尸,科学家利用分子考古学技术,提取古尸的DNA,通过与现代DNA进行对比,得出结论:云南施甸地区的阿、莽、蒋三姓就是契丹族后裔,千古之谜得以解开。

一段小小的古DNA为何会如此神奇,它背后蕴含了什么神奇密码?近年来,分子考古学等交叉学科迅速崛起,充分利用大数据、AI等数字化技术,不仅帮助考古学家们解决了各种“疑难杂症”,也为考古领域注入了数字化新力量,彻底改变考古范式,而古DNA正是分子考古学的核心。

01

古DNA研究:为什么如此火

中华文明上下五千年,灿烂辉煌、气度恢弘,之所以有别于其他文明,很重要的一大原因是我们的文字结构一致、没有改变,通过文字将历史长河中那些鲜活的人和事记录下来,并传承有序。

但我们依然有很多未解之谜:中国人从哪里来?中国人类如何迁徙与进化的?古代丝绸之路到底从什么时期出现?古代北方地区草原游牧民族之间有哪些相互关系?古代小麦通过何种传播途径进入到中国……

这些疑问既是每个中国人生而有之的文化自觉,也是值得不懈探索的终极文明命题。过去,专家们在浩瀚书海的字里行间中寻找答案;现在,专家们则是通过分子考古学,在海量DNA数据中见微知著、由表及里探索文明的奥秘。

所谓古DNA研究是指从古代人类和动物遗骸以及古生物化石中提取的DNA,把古代DNA数据同现代基因库中的数据资料相结合,进行比对、分析,进而解决人类的起源与迁徙、民族融合等重大考古学问题。

例如在去年,吉林大学考古DNA科研团队首次对中国北方黄河流域、西辽河流域及黑龙江流域近6000年时间跨度下连续的古代人群进行全基因组高精度测定和分析,相关研究结果极富价值,为探讨中华文明的起源、形成和发展提供了重要证据。

近年来,在房山周口店山洞、三星堆发掘现场、西伯利亚亚纳河秀牛角遗址、福建奇和洞等考古活动中,都有着古DNA研究的“身影”,古DNA研究正在成为当今考古领域的一个标配。

但古DNA研究虽美,却也着实面临不少现实困难。

02

古DNA研究:没有那么简单

古DNA研究是当前考古研究中的前沿领域和热点方向。

但古DNA研究比现代DNA研究要难得多。这主要受自然环境各种因素的影响,DNA自溶、水解、断裂的情况普遍存在,使得古DNA很难完整保存下来,即使保存情况较好,也可能会发生其他微生物进驻并破坏DNA的情况。

另外,古DNA的提取环节也是关键,在提取环节很容易被现代人的DNA所污染。在古DNA最开始探索的阶段,时有因为污染的原因,造成古DNA提取失败。之后,人们意识到这个问题,超净室封闭环境、防护服、实验室细微操作成为提取的标配,尽量避免现代DNA污染,提升提取的成功率。

提取DNA之后,还需要比对(Mapping)至所研究物种的参考基因组(References),以及利用群体遗传学分析工具、系统发育软件等对序列信息进行分析,并与现代或者其他古代人群、动物等遗传信息进行比对,从而追溯个体或群体的来源、迁移以及融合过程等。

无论是比对(Mapping)、群体遗传学分析、还是系统发育分析,这些研究数据的处理都对算力提出高要求。尤其是二代高通量测序技术平台的开发应用对小片段古DNA分子捕获能力增强后,科研人员所能获得的DNA序列大幅提升,带来了巨大的DNA数据处理算力需求

归纳下来,由于受各种因素的影响,使得古DNA研究远比现代DNA更加复杂。尤其是随着二代高通量测序技术的普及之后,古DNA大规模测序和获得有效数据得以实现,随之而来的就是对比与分析对算力的极度渴求,这对海量DNA数据的计算处理能力和处理效率提出了更高的要求。

03

破解难题,浪潮AI来提速

古DNA研究诞生于上个世纪八十年,直到最近十年才进入到繁荣阶段,很关键的因素就是数据积累、测序方法和数据分析方法三个方面都取得了长足进步,共同驱动着古DNA研究大踏步前进。

如果说古代DNA基因库是完成了原始数据积累的关键,为古DNA研究夯实了牢固的数据基础;那么,高通量测序技术的采用,能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短,并破解以往测序技术高成本的难题;而大数据和AI技术近年来的迅猛发展,则犹如一把关键钥匙,支撑起高通量测序带来的巨大基因数据的分析研究,为古DNA研究充分提速。

以吉林大学考古学院为例,作为中国古DNA研究的先行者,吉林大学考古学系早在1998年就与生命科学学院合作,成立国内首个考古DNA实验室,开展有关古代DNA方面的研究工作。

随着DNA考古研究的逐步深入,古DNA实验室已初步建立了我国边疆地区的古代DNA基因库,已有超过万例的古人类、古动植物样本,数量位居全国第一。而面对高通量测序技术所带来了大规模DNA数据处理和计算需求,吉林大学考古学院联合浪潮打造了业界领先的大数据处理平台,让自身的基因数据处理能力也处于领先水平。

吉林大学边疆考古研究中心副主任蔡大伟教授如是说:“用台式机工作站来做测序数据处理,完成一次古人类的全基因组样本分析至少需要两周,还要面临宕机带来的处理流程中断风险,以这种速度要建立边疆地区古代DNA基因库几乎是一个不可能完成的任务。”

为此,吉林大学考古学院在国内DNA考古领域首次将浪潮智算解决方案运用到古DNA基因测序之中,为吉林大学的古DNA研究提供了强大加速能力。浪潮智算解决方案可在9.64小时内完成基因组分析,48分钟完成全外显子组分析,相比于传统计算方案,基因数据处理速度提升39倍。

如今,吉林大学考古DNA实验室的科研工作者正充分借助智慧计算解决方案,对我国北方地区的草原游牧民族,如匈奴、东胡、鲜卑、乌桓、契丹、蒙古等诸族的人骨以及出土的动植物进行古DNA提取和研究工作,并开展我国新疆地区古代“丝绸之路”沿线各民族相互关系、人群间的迁徙及混杂过程、经济文化生活、自然环境与人类相互关系等相关研究。

就像行业用户加速自身的数字化转型和智能化升级一样,数字化能力也将成为考古领域未来的基本能力配置。越来越多的考古真实案例显示,数字化能力对于解决诸多千古之谜发挥着至关重要的作用。也许在不久的将来,人类就能够寻找到“我是谁,我从哪里来,我要去哪里”这三个终极问题的准确答案。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。
原始发表:2021-07-28 17:31:20,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 大数据在线 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
相关产品与服务
大数据
全栈大数据产品,面向海量数据场景,帮助您 “智理无数,心中有数”!
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档