研究古人類基因的他

可能打開一扇

通往未來(lái)的大門

‍“他一直在摸索別人沒有走過(guò)的路。”中科院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任付巧妹在接受《環(huán)球人物》專訪時(shí)，如此談到自己的老師——剛剛獲得諾貝爾獎(jiǎng)的斯萬(wàn)特·帕博。

2022年10月3日，帕博因其在古人類基因測(cè)序上的重大成就，被授予2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

這位一手創(chuàng)建了古人類基因?qū)W的世界級(jí)學(xué)者認(rèn)為，要解答人類進(jìn)化的奧秘，首先應(yīng)去我們已滅絕的“表親們”那里“串串門”。‍

·2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主斯萬(wàn)特·帕博。

用基因去“串門”

‍‍‍‍今天的地球上，共生活著78億人類，生物學(xué)家稱我們?yōu)?ldquo;現(xiàn)代人”。

從非洲大陸上躲避捕食者的古猿，到今天遍布全球，仰望星空的“萬(wàn)物之靈”。是什么讓今天的人類如此獨(dú)特？

這是帕博幾十年來(lái)，一直試圖解答的問題。

我們并不是地球上唯一存在過(guò)的“人類”。在漫長(zhǎng)的演化史中，我們有不少“表親”也留下了自己的足跡。

付巧妹說(shuō)，通過(guò)解讀這些“表親”們的基因組，我們不僅能知曉人類的起源，也能打開無(wú)數(shù)通往醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、馴化學(xué)的新大門。

“通過(guò)極具前瞻性的研究，斯萬(wàn)特·帕博完成了一件看似不可能完成的任務(wù)：對(duì)已滅絕的尼安德特人進(jìn)行基因測(cè)序。”諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)寫道，“是什么讓人類如此獨(dú)特？他取得的新發(fā)現(xiàn)為我們進(jìn)一步探索這一問題奠定了基礎(chǔ)。”

尼安德特人是一群在40萬(wàn)年前生活在亞歐大陸的遠(yuǎn)古人類。但在智人（現(xiàn)代人的祖先）于7萬(wàn)年前走出非洲后不久，高度社會(huì)化的尼安德特人突然從地球上消失了。

·使用現(xiàn)代技術(shù)復(fù)原的尼安德特人男（左）女（右）圖像。

付巧妹表示，對(duì)尼安德特人的滅絕原因，學(xué)界曾眾說(shuō)紛紜，有人認(rèn)為他們是在與智人的生存斗爭(zhēng)中落敗，還有人認(rèn)為他們?cè)诼L(zhǎng)的進(jìn)化中，成為了歐洲人的祖先。

但帕博卻通過(guò)多年的基因研究，證明了尼安德特人沒有真正“滅絕”，而是存在于我們的基因組之中。

通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕蜓芯?，帕博證明了現(xiàn)代的歐洲人與亞洲人身上，有1%-4%的尼安德特人基因。與此同時(shí)，他還發(fā)現(xiàn)許多亞洲人身上，存在另一種遠(yuǎn)古人類：丹尼索瓦人的基因。

帕博在接受采訪時(shí)曾表示：“尼安德特人在某個(gè)時(shí)期可能有成千上萬(wàn)人，其他已經(jīng)滅絕的人群也是如此，而現(xiàn)代人從過(guò)去的幾百萬(wàn)最后發(fā)展到今天的幾十億。這是他們的命運(yùn)截然不同的一個(gè)地方。尼安德特人的基因組有助于我們找到現(xiàn)代人與他們結(jié)局不同的原因。”

·描述尼安德特人（后右）、丹尼索瓦人（后左）與現(xiàn)代智人聯(lián)系的示意圖。

帕博說(shuō)過(guò)，“人類基因組中的一個(gè)未解之謎是：我們?nèi)圆恢阑蛐蛄腥绾谓M成了一個(gè)活著的、呼吸著的人類個(gè)體。”

而他的研究，為解開這個(gè)未解之謎，打開了一扇門。也為未來(lái)無(wú)數(shù)學(xué)科的發(fā)展和突破奠定了基礎(chǔ)。

從研究木乃伊開始

付巧妹說(shuō)，帕博是一位對(duì)科研非常熱情，又極其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者。在科研中出現(xiàn)新突破時(shí)，帕博會(huì)展現(xiàn)出非凡的喜悅與好奇心。但在科研過(guò)程中，他又一絲不茍，實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都逃不過(guò)他的眼睛。

作為帕博的學(xué)生，付巧妹回憶：帕博對(duì)人的認(rèn)可與不認(rèn)可都十分明確，對(duì)學(xué)生的要求也很高。但同時(shí)，帕博對(duì)科研的熱情也在他的學(xué)生身上傳播開來(lái)。

帕博對(duì)古人類學(xué)的興趣，是從木乃伊開始的。

1955年，帕博出生在瑞典斯德哥爾摩的一個(gè)學(xué)者家庭。他的父親蘇恩·博戈斯特龍因?qū)η傲邢偎氐难芯?，?982年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他的母親凱琳·帕博也是一名著名化學(xué)家。

·帕博的父親蘇恩·博戈斯特龍

由于是非婚生子女，帕博從小跟隨母親長(zhǎng)大。年幼的他很快對(duì)考古學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。13歲時(shí)，他隨母親前往埃及旅行，并第一次見到了木乃伊。從此帕博便迷上了古代人類。

“我對(duì)考古學(xué)曾有很多非常浪漫的想法。”帕博在接受采訪時(shí)笑著表示，“但我進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)考古學(xué)后，我便發(fā)現(xiàn)這個(gè)學(xué)科遠(yuǎn)沒有那么浪漫。”

1984年，還在讀博士的帕博成功從2000多年前的木乃伊身上提取到了DNA，并分析了其中的基因片段。1985年，帕博的論文“對(duì)古代埃及木乃伊DNA的分子克隆”登上《自然》雜志封面，引發(fā)學(xué)界轟動(dòng)。

·一具保存完好的埃及木乃伊

帕博的研究并不是一帆風(fēng)順的，付巧妹表示，科研的發(fā)展不總是線性的。在創(chuàng)新性的前沿領(lǐng)域，科研學(xué)者往往要面對(duì)無(wú)數(shù)的曲折，而這正是帕博選擇的道路。

1987年，帕博在研究一個(gè)7000年前美國(guó)土著的大腦時(shí)，發(fā)現(xiàn)提取的DNA中有一段看似不同尋常的線粒體。在經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后，帕博意識(shí)到：這段“奇特”的DNA是被現(xiàn)代人DNA污染后的結(jié)果。

從此之后，帕博長(zhǎng)期致力于解決DNA污染的問題，并建立了世界上第一個(gè)研究古人類DNA的超凈實(shí)驗(yàn)室，為未來(lái)的古人類研究設(shè)立了標(biāo)準(zhǔn)。

2010年，帕博重建了第一個(gè)尼安德特人基因組草圖，同年，他成功發(fā)現(xiàn)了另一種古人類：丹尼索瓦人。

·復(fù)原的丹尼索瓦人畫像

2020年，新冠肺炎疫情爆發(fā)后，帕博發(fā)現(xiàn)了帶有一項(xiàng)尼安德特人基因組的歐洲人更容易成為新冠重癥患者，這也揭示了帕博進(jìn)行的古人類基因研究與現(xiàn)代生命科學(xué)的緊密聯(lián)系。

在這種情況下，帕博的研究為人類未來(lái)基因科技的突破，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一直關(guān)注中國(guó)

付巧妹說(shuō)，帕博一直對(duì)中國(guó)很感興趣，認(rèn)為中國(guó)在未來(lái)的許多前沿科技領(lǐng)域?qū)缪葜匾巧?。他也因此一直很支持中?guó)國(guó)內(nèi)的科研工作。

在擔(dān)任德國(guó)萊比錫馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱馬普協(xié)會(huì)）演化人類學(xué)研究所所長(zhǎng)時(shí)，帕博主持了許多對(duì)話合作項(xiàng)目。2009年，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所與馬普協(xié)會(huì)演化人類研究所簽訂協(xié)議，在國(guó)內(nèi)成立古DNA實(shí)驗(yàn)室。付巧妹也被帕博選中前往德國(guó)攻讀該領(lǐng)域博士。

·德國(guó)馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)的會(huì)徽為希臘神話中的智慧女神雅典娜

此后的十多年里，中國(guó)的古DNA研究發(fā)展迅速。2020年，中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)成功發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人成功適應(yīng)了高寒缺氧的環(huán)境，并曾長(zhǎng)期生活在青藏高原?？蒲腥藛T還在藏族人身上發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人的基因片段，證明了丹尼索瓦人的基因使藏族人能夠更好地適應(yīng)高原生活。

在之后幾年里，帕博曾多次訪華。2016 年，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室升格為中科院與馬普所共建的分子古生物聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

·諾貝爾獎(jiǎng)社交平臺(tái)發(fā)布的帕博居家照。

在談到中國(guó)的古DNA研究時(shí)，帕博表示：“中國(guó)地域遼闊，有很多有趣的問題值得研究。人類的歷史也是與瀕危動(dòng)物歷史相關(guān)的，比如熊貓的歷史等等。”他表示，古DNA技術(shù)是一項(xiàng)可以得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)，不僅可以研究人類的演化，也可以用來(lái)研究病原菌的演化。

付巧妹認(rèn)為，古DNA技術(shù)將對(duì)人類未來(lái)多領(lǐng)域科技的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

在這種情況下，中國(guó)無(wú)疑會(huì)在這一新興科研領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。（作者： 鄭敖天）

總監(jiān)制： 呂    鴻

監(jiān)    制： 張建魁

主    編： 許陳靜

編    審： 凌   云

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