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。
