現有最古 DNA 不超過 2 萬年！蛋白質有揭密百萬年前人類祕密的潛力

DNA 平均每隔 521 年，就有一半的 DNA 會降解。即使在理想保存環境中，大約經過 680 萬年，所有具有意義的 DNA 痕跡也會消失殆盡，這對於我們運用 DNA 來了解人類演化歷史是一個巨大挑戰。

如今一項新興的古蛋白質學（paleoproteomics），利用蛋白質的保存時間比 DNA 更久的特性，正在成為研究更古老人類演化史的熱門技術。哈佛大學生物分子考古學家 Christina Warinner 與其同事在 2022 年一篇名為《古蛋白質學》的論文中寫道，蛋白質是能夠存活數百萬年的長壽型生物分子，DNA 負責編碼製造胺基酸（amino acids）的指令，而胺基酸會組成長鏈形成蛋白質。由於蛋白質的分解速度比 DNA 慢，它們正成為理解人類演化的極為寶貴資源。

DNA 會因光、熱與濕度而降解，無法成為了解更遙遠演化史的技術

自 2010 年研究人員發布尼安德塔人（Neanderthal）的基因組草圖、證實了尼安德塔人曾與許多現代人類的祖先交配以來，考古學界對古 DNA 的興趣急遽上升。自那時起，這項技術已被用來解答多項考古問題，包括農業發明於何時，及人類最早於何時定居美洲與澳洲。

衛斯理學院（Wellesley College）生物人類學家 Adam Van Arsdale表示，非洲是人類演化史的核心，然而我們現存的非洲古 DNA 皆沒有超過兩萬年前的。這反映了一個現況：儘管多年來從古老骨骼中提取 DNA 的技術已大幅進步，然而 DNA 會因陽光、熱與濕度而逐漸分解，所以我們無法藉此技術了解更遙遠時期的演化歷史。

史上首個古蛋白質組提取於 2012 年，迄今最古老蛋白質取自 2,100 多萬年前

隨著古蛋白質學的興起，蛋白質成為讓人類學家興奮不已的研究目標。因為比起 DNA，它的原子更少、化學鍵更少、結構更緊密，因此不像 DNA 那麼脆弱。

第一個古代蛋白質組（proteome）是在 2012 年一項研究中，從一塊 4.3 萬年前的長毛象骨頭中提取出來的。所謂蛋白質組意指一個細胞、組織或有機體內所表現的一組蛋白質。

到了 2019 年，研究人員宣布了當時已知最古老的哺乳類蛋白質組，來自一顆 190 萬年前已滅絕類人猿近親之巨猿（Gigantopithecus）的牙齒。但這個紀錄很快在 2025 年被打破，研究人員成功從一種生活在 2,100 多萬年前加拿大北極地區的已滅絕巨犀屬（Epiaceratherium）身上，提取出迄今最古老的蛋白質。

運用蛋白質研究人類演化史的例子還很多，在 2020 年發表於《自然》（Nature）期刊的研究中，研究人員分析了 80 萬年前生活在歐洲已滅絕人類近親「前人」（Homo antecessor）牙釉質中的蛋白質，結果發現前人的蛋白質與智人（ H. sapiens）、尼安德塔人及丹尼索瓦人（Denisovans）的蛋白質不同，顯示他們並非我們的直接祖先。

科學家也利用蛋白質組分析，確定了 2000 年代初在台灣外海發現的一塊神祕下顎骨，屬於已滅絕的人類近親「丹尼索瓦人」。

近期對來自非洲化石骨骼與牙齒進行的兩項研究，凸顯了古蛋白質學在解析更久遠人類演化史的潛力。第一項研究於今年 5 月發表在《科學》（Science）期刊，考古學家從四名生活於 180 萬至 120 萬年前的「羅百氏傍人」（Paranthropus robustus）牙齒中復原了古代蛋白質，結果發現其中一名原本被認為是男性的傍人，其實是女性。

第二項研究於今年 2 月發表在《南非科學期刊》（South African Journal of Science），研究人員從生活在 350 萬年前南非的「非洲南猿」（Australopithecus africanus）牙釉質中復原了蛋白質組。雖然他們僅能鑑定這些古猿的生物性別，但研究人員認為這是極其令人興奮的突破，將徹底改變我們對人類演化的理解。

開普敦大學生物人類學家 Rebecca Ackermann 表示，對蛋白質差異的分析，可能無法足夠回答某些關鍵問題，例如古代人類祖先與近親之間的親緣關係。但她對於科技最終能夠進步到讓古蛋白質學釐清近親族群間的演化關係，抱持謹慎樂觀的態度。她並樂觀指出，該技術或許有機會進步到能讓科學家從數百萬年前的組織中提取蛋白質。