一部刻在基因里的史诗：古老DNA重现石峁古城｜光锥读论文

石峁城俯瞰图｜图虫创意

80颗人头的秘密

陕西省神木市，黄土高原的深处，矗立着一座4000多年前的石头城市——石峁。2012年，当考古学家在这座古城的东门下清理地基时，眼前的景象让所有人倒吸一口凉气：80多颗人类头骨，整齐地码放在城墙根部，像是某种大规模祭祀仪式的遗留。

这些人是谁？他们为什么被祭祀？他们与这座城市的统治者有什么关系？这些问题困扰了考古学家十多年。直到最近，一篇发表在世界顶级学术期刊《自然》（Nature）上的论文，终于用古DNA技术揭开了这座神秘古城的面纱。

这项研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的付巧妹领衔，联合陕西考古研究院、西北大学等21位科学家共同完成。他们从石峁及周边9处遗址的207具遗骸中，成功提取并测序了169个古人的基因组，重建了一幅4000年前中国最早国家级社会的血缘图谱，用DNA"复活"了一座古城的家族史。

黄土高原及邻近地区新石器时代样本地理位置概览

让骨头"开口说话"

4000年前的骨头，怎么提取DNA？4000年DNA早就降解成了碎片，混在泥土、细菌、真菌的基因里，古人的DNA可能只占1%都不到——这就像在一池混水里钓鱼。

科学家是这样做的：首先从每具遗骸上取下不超过100毫克的骨粉，大约是一粒米的重量。然后用特殊试剂把DNA"洗"出来，但得到的只是无数个小片段，就像一本书被撕成了碎纸片。

关键的一步是“靶向捕获”技术。科学家设计了特殊的"鱼饵"（DNA探针），只吸附人类的DNA片段，让其他杂质沉底。他们用了两套系统：一套捕获线粒体DNA，这是母系遗传，一套捕获核DNA上的120万个关键位点，包含父系和母系的完整信息）。

最后，测序仪把每一片"碎纸片"上的信息记录下来，计算机程序再把这些碎片拼接起来，重建出古人的基因组。

家族与权力：父系血统的铁律

当DNA数据出来后，真正的"侦探工作"才开始。

付巧妹团队使用了三种不同的算法，像三个侦探从不同角度审视同一个案件，最终在169个古人中发现了56对亲属关系，有父子、有兄弟、有祖孙，甚至重建出了跨越4代的家族谱系。

在石峁附近的寨山遗址，科学家发现：父亲和成年儿子的墓葬在空间上比较接近，但父亲和成年女儿的墓葬距离就远得多。这说明女儿长大后嫁到了别的家族。这是典型的"从父居"制度，在4000年前的石峁已经非常成熟。

更震撼的发现是，所有高等级男性墓主，几乎都携带着同一个父系基因，Y染色体单倍群O3a2c。换句话说，这些统治者都来自同一个父系祖先，是一个超级大家族的不同分支。这个父系血统在石峁地区延续了至少1000年，从仰韶文化时期（约4800年前）一直到石峁文化时期（约4200-3800年前），始终占据着统治地位。

与男性基因高度一致形成对比的是，女性的线粒体DNA呈现出高度多样性。这说明这些女性是从外地嫁到石峁来的，来自不同的地方、不同的家族。

寨山遗址的墓葬分布与谱系关系重建，粉色连线表示基于可信的IBD片段共享推断出的亲缘关系

人祭的残酷真相

那80多个被祭祀者的身份，考古学界一直有争议：是战俘？本地罪犯？还是墓主的亲属？

DNA给出了明确答案：这些被祭祀者与石峁的统治者没有任何血缘关系。在已发现的56对亲属关系中，没有一对涉及被祭祀者。

这意味着他们是"外来者"，可能是战俘、奴隶，或者来自其他部落的贡品。他们被带到石峁，在重大仪式上被杀死，头颅被砍下来，码放在城门下，作为祭品献给神灵。

这揭示了石峁社会严格的阶级界限，统治阶层通过血缘关系紧密团结，而被统治者、被祭祀者，则被排除在这个血缘网络之外。血缘关系不仅决定了他们的社会地位，也决定了他们的生死命运。

文明的交融：开放的石峁

但石峁不是一个封闭的社会。DNA分析显示，石峁人群的基因组成是多元融合的结果。

部分石峁个体的基因中含有10-30%的南方祖源成分，可以追溯到福建、台湾的古代南方水稻农业人群。这说明在4000多年前，南方人群已经北上到达黄土高原，带来了水稻种植技术。

研究人员还发现了6个"遗传离群体"，他们携带着来自内蒙古草原人群的基因。更令人惊讶的是，这种草原基因的出现跨越了4500年——从仰韶文化到石峁文化，草原人群与黄土高原人群的互动从未中断。

正是这种"南方农业+北方畜牧+本地粟黍"的融合，支撑了石峁的繁荣。但关键是，外来基因的流入并没有打断本地人群的遗传连续性，从仰韶文化到石峁文化，本地人群的主体基因始终保持稳定，延续了至少1000年。

这说明石峁社会有足够的包容性和稳定性，能够吸纳外来人群，同时保持自己的文化和血统主体。

从基因看文明

当我们把这些DNA证据拼在一起，一幅4000年前中国最早国家级社会的图景逐渐清晰起来：

这是一个以父系血缘为纽带的社会。统治阶层通过严格的父系继承制度，将权力和财富代代相传。所有高等级男性都来自同一个父系祖先，形成了一个庞大的统治家族。

这是一个高度分层的社会。血缘关系决定了社会地位，统治者与被统治者之间存在着难以逾越的界限。被祭祀者的DNA显示，他们是这个社会的最底层，甚至不被视为"人"，而是可以用来祭祀的"物品"。

这是一个从父居的社会。男性世代居住在同一个地方，女性则从外地嫁入。女性的线粒体DNA多样性显示，她们来自四面八方,通过婚姻进入石峁，但她们的母系血统不会传递社会地位。

这也是一个开放融合的社会。南方的水稻农业者、北方的草原游牧者，都在这里留下了基因的痕迹。不同人群的交流和融合，促进了技术进步和经济发展，也塑造了中华文明多元一体的格局。

付巧妹团队的这项研究，不仅仅是一次科学突破，更是一次对人类文明起源的深刻刻画。

从基因的角度看，我们看到了文明的光辉，人类如何通过血缘纽带建立起复杂的社会组织，如何通过制度创新实现权力的有序传递，如何通过开放交流促进文化的繁荣发展。

但我们也看到了文明的阴影，严格的等级制度、残酷的人祭仪式、女性的从属地位。

4000年过去了，石峁古城早已湮没在黄土之下。但那些古人的DNA，像一本无字天书，记录着他们的故事、他们的选择、他们的命运。当我们用现代科技"复活"这些故事时，我们不仅是在了解过去，更是在反思现在，思考未来。

因为文明的密码，不仅写在石头上、写在文字里，更写在我们每个人的基因中。

编辑：吴欧

论文信息

发布期刊Nature

发布时间2025年11月26日

论文标题 Ancient DNA from Shimao city records kinship practices in Neolithic China

(DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09799-x）