本文转载自公众号“把科学带回家”（ID:bringsciencehome）

我们经常可以看到这样的新闻，某地挖掘出了谁谁谁的化石或骨头，接着科学家们对这些遗物进行了DNA分析，发现它们有很古老的历史。

比如，生活在15世纪的英格兰国王理查三世（Richard III）的骨骸在几年前被发现埋藏在英国莱斯特的一个停车场下面。接着这具尸骨的 DNA 被用来和他在英国王室的后代进行了匹配。

▲ “福尔摩斯”本尼迪克特·康伯巴奇在《空王冠》中扮演的理查三世

看新闻、看电影的时候我们常常为 DNA 强大的功能感到震惊。比如在侏罗纪公园系列电影里，用恐龙化石里的 DNA 就可以轻松复活恐龙。许多悬疑的案件靠 DNA 分析就能轻松破解。

这些新闻和影视作品给我们一种错觉，似乎 DNA 是永垂不朽的，就像强大的硬盘一样，就算人死后肉体腐败，DNA 也会继续存在。甚至还有人以为，就算被放到火葬场烧成了灰，这骨灰里的 DNA 还能用。

有这种想法的人还不少，还有一些科学家就想用化石里的 DNA 复活已经灭绝的生物，比如猛犸象。

事实究竟如何呢？DNA 真的可以永垂不朽吗？化石里的 DNA 还有用吗？

DNA的全称叫做脱氧核糖核酸。和许多物质一样，DNA也会随时间分解。

顺便说一句，“钻石恒久远，一颗永流传”也是骗人的，因为钻石最后会变成石墨，就是铅笔里的那种黑黑的物质，只不过这个过程很漫长。一颗普通钻戒大小的钻石大约在几十亿年后会瘫软成一堆黑乎乎的石墨粪土。但相对于人类短暂的寿命，钻石的确可以算“恒久远”了。

人死灯灭，DNA 也一样。当你死了以后，你身体里的 DNA 也会跟着腐烂。细胞死亡后，DNA 就会被酶分解，其他微生物也会加速这个过程。

实际上，保存有大量 DNA 的化石是很少见的。目前保存最好的 DNA 都被储存在干干的、硬硬的物质中，比如牙齿、骨骼，还有蛋壳里。

DNA 的最大敌人就是水，大多数 DNA 的分解是水造成的。生命所需温度、湿度、氧气和阳光都会让DNA分解。此外，细菌还有辐射也会促使 DNA 分解。

这听起来有点讽刺，生命必须的氧气、阳光、水分这些因素居然也会让生命的密码 DNA 分解...而让生命的密码 DNA 保存得更久的方法，就是让它远离生命所需的要素...

不过，一些科学家认为，如果保存得当，理论上 DNA 的最长保存时间是一百万年。

这个数字怎么算出来的呢？

有人在研究鸟类骨头里的 DNA 时发现，如果保存条件完美，DNA 的半衰期大约是521年。

啥是DNA的半衰期呢？

这就是说，521年以后，一份 DNA 里的一半都分解了，不能用了，只剩一半 DNA 还有用。不过剩下的 DNA 还会继续随着时间分解。

▲ 古生物学家 Morten Allentoft 正在研究恐鸟（moa）的骨骼化石。用这些化石他算出了DNA的半衰期。

用上面的半衰期算一算的话，就算把骨头保存在零下5摄氏度的地方，680万年后，骨头里面的 DNA 也会全部分解成很碎的渣渣了。而且过了100万年以后，一份骨头里的 DNA 虽然没有全碎掉，但因为分解得太短，也不能用来做 DNA 分析了。

所以，基本上 DNA 的最长保质期是100万年。

那么，如果把 DNA 随便放在那里，能保存多久呢？

如果暴露在阳光下经历日晒和风吹雨打，那么 DNA 的保质期大约只有几周，之后这些 DNA 就不能被用于 DNA 分析了，自然也没办法传宗接代了。

就算 DNA 不经历日晒雨淋，但如果能够接触空气的话，那么一般2-3年就没有用了。

然而，如果埋在土里，那么 DNA 的保质期可以延长到数千年至数万年。如果冰冻在南极的冻土里就更好了，DNA 的保质期可以延长到数十万年。

新闻里常说，可以用 DNA 代替10年就报废的硬盘来储存信息，但这实际上需要非常严苛的保存条件，比如储存环境要干燥凉爽，而且这些方法操作起来都不方便，并且价格非常昂贵。

在实验室里，科学家们一般把 DNA 泡在酒精里然后冷藏。对你想的没错，就类似于拿 DNA 泡酒。

另外一种方法是直接把含有 DNA 的干细胞冷藏，这样 DNA 不是一个人，还有个家。

还有一种方法是把 DNA 干燥后真空包装，接着放到零下80度的环境里冰冻。

不过，这些小心翼翼的储存方法也不是万无一失，因为环境的辐射也会伤害 DNA。因此很难说实验室的 DNA 能不能存放一百万年。

那么，世界上最古老的 DNA 是多少岁呢？

目前世界上发现的最古老的 DNA 来自格陵兰的一块冻土。这块冻土里有蝴蝶、松树还有其他生物的 DNA，据估计这些 DNA 大约有45万-80万年的历史。

其他古老的 DNA 还来自一匹70万年前的马、在西伯利亚发现的一些40万年前的植物，还有一头11万年前的北极熊。

那么最古老的人类的 DNA 有多少岁呢？

目前发现的最古老的人类化石来自西班牙阿塔普埃尔卡山的胡瑟裂谷（Sima delos Huesos）。

2013年，科学家们在那里发现了一些古老人类的骨骼。这些古老的人类和另一支已经灭绝的古老人类——丹尼索瓦人（Denisovans）相近，但也有可能是尼安德特人的祖先。这些人类骨骼里的 DNA 的历史有40万年。这是人类化石的新纪录。

▲ 西班牙胡瑟裂谷的古人类骨骸，里面保存的线粒体DNA有40万年的历史

现代智人的近亲之一——尼安德特人的最古老的DNA大约有13-17万年的历史。这份古老的 DNA 是在意大利的一个山洞里发现的，它的主人被叫做阿尔塔姆拉人（Altamura man）。

至于我们的直系祖先——最早的智人的 DNA 大约只有4.5万年的历史。包含这份古老智人 DNA 的容器是一根大腿骨，它是在西伯利亚的额尔齐斯河被发现的。

▲ 这根大腿骨里有最早的智人DNA

图片来源：Bence Viola, MPI EVA

那么，古老的 DNA 能用来复活生物吗？

由于 DNA 的保质期最多只有100万年，所以像侏罗纪公园系列电影那样，用几千万年前的 DNA 复活恐龙可以说是天方夜谭。

更年轻的 DNA 或许还有用。有人正在尝试利用 DNA 复活猛犸象。他们会不会成功很难说，因为之前有许多失败的先例。

▲ 西伯利亚发现的猛犸象的毛发，里面的DNA保存得比较好

图片来源：Stephan Schuster lab, Penn State

2009年的时候，一些西班牙的科学家曾经用一种已经灭绝的动物——西班牙羱羊（Capra pyrenaica）的DNA来复活这个物种。

▲ 最后一只西班牙羱羊，也是被用来克隆的 Celia 的尸体目前被制成了木乃伊，保存在西班牙北部的一个国家公园里

其实2000年的时候西班牙羱羊已经被宣告灭绝。最后一只西班牙羱羊的 DNA 被保存在液氮里。2003年的时候，一只克隆西班牙羱羊出生了，但是这个小家伙在地球上只呼吸了几分钟的空气就挂了。

什么，你说琥珀里小虫的 DNA？

琥珀是树脂形成的，它的确是一种能够保存小动物的好东西，许多昆虫在琥珀里看起来栩栩如生，就好像是刚死没多久。

▲ 这只2.3亿年的螨虫以及另外那只类似于蚊子的昆虫是目前琥珀中发现的最古老的动物。

图片来源：A. SCHMIDT, UNIVERSITY OF GTTINGEN

但实际上，你看到的昆虫只剩下了躯壳，早就没有了“灵魂”。在琥珀里，昆虫的外骨骼的确可以保存数千万年不腐烂，然而它们身体里的 DNA 早就分解完了。因此科学家们几乎不能用琥珀里的昆虫残骸进行 DNA 分析。

同样，许多埃及木乃伊看起来保存得是不错，至少肌肉都没有腐烂。不过在埃及炎热的沙漠里，这些木乃伊的 DNA 也早就因为受热分解了。火葬就更不用说了，那几百甚至上千度的高温烧过后，骨灰里的 DNA 早就灰飞烟灭了。

所以说啊，千万不要被事物的外表迷惑了。就比如有些人看起来风风光光的，好像有一套很厉害的祖传 DNA，回到家里却连条猫的 DNA 都没有。

把科学带回家 ID：bringsciencehome

“把科学带回家”由世界科普圣经《科学美国人》中文版《环球科学》主办，致力于为孩子带来最好的科学教育。

未经授权，不得转载。转载请联系 kids@huanqiukexue.com

长按二维码关注我们

征 稿 启 示

中国科学探索中心微信公众号欢迎赐稿！

稿件内容以反伪破迷为核心思想，科技哲学、科学与公众、世俗人文主义、科技伦理等领域均可涉及，旨在将科学探索结果无偏见地告知公众，避免公众上当受骗。

稿件一经采用，我们将奉上稿酬。

投稿邮箱：cfi@crisp.org.cn

中国科学探索中心 崇尚科学 反伪破迷

您的关注和转发，是对科学事业最大的支持！