自2021年初以来，北卡罗来纳州立大学研究人员组成的一个跨学院跨学科团队一直在使用现代科学技术从旧手稿中挖掘遗传线索。在这样做的过程中，他们发现了隐藏在书籍中的过去的痕迹，并塑造了未来的学术。
该团队得到了该大学2.5万美元的研究与创新种子基金(RISF)的支持，他们在一个将人文科学与科学联系起来的合作项目中分析了91份羊皮纸手稿的DNA。研究人员说，收集到的生物数据揭示了用于制作羊皮纸的动物皮的种类，并提供了对中世纪生活的见解——从畜牧业、农业历史和经济到书籍生产等等。
该项目的联合首席研究员蒂姆·斯廷森(Tim Stinson)将于今年6月结束这项研究人文社会科学学院凯利·米克尔约翰(Kelly Meiklejohn)是麻省理工学院的法医学助理教授兽医学院(CVM)。与他们共同研究的还有另外两位CVM教员:基因组学教授、奥斯卡·j·弗莱彻比较肿瘤遗传学杰出教授马修·布林(Matthew Breen)和微生物组和复杂微生物群落副教授本杰明·j·卡拉汉(Benjamin J. Callahan)。
以前，学者们对手稿书感兴趣的是其中包含的文本和艺术，而很少关注这些书中使用的主要材料羊皮纸。但是，通过科学的视角来研究手稿中的羊皮纸(可追溯到公元700年至1700年)，可以通过填补书面记录的空白，重建一个更全面、更完整的历史图景。
更重要的是，这些测试是在没有破坏羊皮纸的情况下进行的，研究人员称羊皮纸是一种尚未开发的考古资源。
“这完全是跨学科的，”斯廷森说。“它汇集了理解世界的不同方式，没有双方，我们就无法解决这些问题。”
Meiklejohn表示同意。
“当我们进行小组会议和讨论时，我们经常会说，‘哦，这是个有趣的想法。作为科学家或数据分析师，我们该如何帮助回答这个问题?我们需要利用什么工具?”她说。“我认为这就是我们提出新想法并推动我们工作向前发展的方式。”
从收集到的数据中，研究人员发现山羊、奶牛或绵羊是最常用的羊皮纸制作物种。他们还发现了地区差异，在埃塞俄比亚制作的手稿中更常使用山羊，而在欧洲制作的书籍中更常使用绵羊。
斯廷森说:“在中世纪早期到晚期，人们对羊皮纸作为一种商品和畜牧业知之甚少，也不知道什么时候书籍生产从特定的修道院转移到贸易行会。这类数据可以回答这些问题和其他问题。”
为了获得样本，研究人员使用橡皮擦技术擦拭了一些羊皮纸。他们用细胞学刷子给其他动物刷毛，遵循北卡罗莱纳州动物科学系梅丽莎·梅里尔教授的实验室开发的一项技术，该技术被证明更快更有效，米克尔约翰说。
然后，他们将这些微小样本中的DNA在萃取缓冲液中孵育一夜，并对每个样本中的遗传物质进行纯化和测量。对分离的DNA进行了测试和分析，以确定用于制作羊皮纸的物种。
随着研究的进行，人们希望提取的DNA将提供一种方法来“一致地”确定用于制作羊皮纸的动物皮肤的性别。计算生物学家卡拉汉说，它还可以得出样本是否可供分析的结论。
研究人员说，他们的工作验证了非侵入性基因提取技术，可以应用于人文和科学的不同领域。斯廷森说，它还为北卡罗来纳州立大学提供了“塑造一个新兴领域的机会”，即生物生物学——研究储存在手稿中的生物信息。
这并不是北卡罗来纳州立大学的研究人员第一次尝试从羊皮纸中提取DNA。2009年，斯廷森与身为生物学家的哥哥讨论了这个想法后，发表了一篇关于这个主题的论文。然而，一旦他证明开采是可能的，获得资金就变得困难了。
从那时起，已经取得了实质性的进展，使得高度碎片化和低数量的DNA更容易测序。此外，著名的生物考古学家马修·柯林斯(Matthew Collins)联系了斯廷森，在几个跨学科项目上进行合作。柯林斯在英国的研究小组一直走在研究羊皮纸等物体DNA的前沿，其成员已经开发了一些测试程序。
斯廷森之前在梅利莎·梅里尔教授的实验室工作，后来在校园里寻找其他合作者。2019年，他加入了目前的CVM合作伙伴，并寻求来自RISF计划。
布林说，这个项目“旨在资助多学院的跨学科工作，这是一个非常非常适合这种模式的项目。”
该团队还与杜克大学鲁宾斯坦珍本图书馆合作。图书馆的特别收藏室是存放手稿和进行测试的地方。
接下来是什么?研究人员表示，该项目的研究结果将使他们能够寻求外部资金，并在北卡罗来纳州立大学校园之外与各种大学、图书馆和博物馆以及包括科学家、人文主义者、图书管理员和博物馆馆长在内的各种学者合作。
斯廷森补充说:“中世纪的书籍是僧侣、学者、羊皮纸制造商和农场主跨学科的产物。”“今天，需要一个同样多样化的群体来充分理解这些文物。”
这篇文章是出版在人文社会科学学院。
