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诺奖新得主,有位中国高足

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·2022年诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特·帕博。

研究古人类基因的他

可能打开一扇

通往未来的大门

作者: 郑敖天

“他一直在摸索别人没有走过的路。”中科院分子生物学实验室主任付巧妹在接受《环球人物》专访时,如此谈到自己的老师——刚刚获得诺贝尔奖的斯万特·帕博。

2022年10月3日,帕博因其在古人类基因测序上的重大成就,被授予2022年诺贝尔生理学或医学奖。

这位一手创建了古人类基因学的世界级学者认为,要解答人类进化的奥秘,首先应去我们已灭绝的“表亲们”那里“串串门”。

·2022年诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特·帕博。

用基因去“串门”

今天的地球上,共生活着78亿人类,生物学家称我们为“现代人”。

从非洲大陆上躲避捕食者的古猿,到今天遍布全球,仰望星空的“万物之灵”。是什么让今天的人类如此独特?

这是帕博几十年来,一直试图解答的问题。

我们并不是地球上唯一存在过的“人类”。在漫长的演化史中,我们有不少“表亲”也留下了自己的足迹。

付巧妹说,通过解读这些“表亲”们的基因组,我们不仅能知晓人类的起源,也能打开无数通往医学、生物学、驯化学的新大门。

“通过极具前瞻性的研究,斯万特·帕博完成了一件看似不可能完成的任务:对已灭绝的尼安德特人进行基因测序。”诺贝尔奖委员会写道,“是什么让人类如此独特?他取得的新发现为我们进一步探索这一问题奠定了基础。”

尼安德特人是一群在40万年前生活在亚欧大陆的远古人类。但在智人(现代人的祖先)于7万年前走出非洲后不久,高度社会化的尼安德特人突然从地球上消失了。

·使用现代技术复原的尼安德特人男(左)女(右)图像。

付巧妹表示,对尼安德特人的灭绝原因,学界曾众说纷纭,有人认为他们是在与智人的生存斗争中落败,还有人认为他们在漫长的进化中,成为了欧洲人的祖先。

但帕博却通过多年的基因研究,证明了尼安德特人没有真正“灭绝”,而是存在于我们的基因组之中。

通过严谨的基因研究,帕博证明了现代的欧洲人与亚洲人身上,有1%-4%的尼安德特人基因。与此同时,他还发现许多亚洲人身上,存在另一种远古人类:丹尼索瓦人的基因。

帕博在接受采访时曾表示:“尼安德特人在某个时期可能有成千上万人,其他已经灭绝的人群也是如此,而现代人从过去的几百万最后发展到今天的几十亿。这是他们的命运截然不同的一个地方。尼安德特人的基因组有助于我们找到现代人与他们结局不同的原因。”

·描述尼安德特人(后右)、丹尼索瓦人(后左)与现代智人联系的示

帕博说过,“人类基因组中的一个未解之谜是:我们仍不知道基因序列如何组成了一个活着的、呼吸着的人类个体。”

而他的研究,为解开这个未解之谜,打开了一扇门。也为未来无数学科的发展和突破奠定了基础。

从研究木乃伊开始

付巧妹说,帕博是一位对科研非常热情,又极其严谨的学者。在科研中出现新突破时,帕博会展现出非凡的喜悦与好奇心。但在科研过程中,他又一丝不苟,实验中的每一个细节都逃不过他的眼睛。

作为帕博的学生,付巧妹回忆:帕博对人的认可与不认可都十分明确,对学生的要求也很高。但同时,帕博对科研的热情也在他的学生身上传播开来。

帕博对古人类学的兴趣,是从木乃伊开始的。

1955年,帕博出生在瑞典斯德哥尔摩的一个学者家庭。他的父亲苏恩·博戈斯特龙因对前列腺素的研究,于1982年获得诺贝尔生理学或医学奖。他的母亲凯琳·帕博也是一名著名化学家。

·帕博的父亲苏恩·博戈斯特龙

由于是非婚生子女,帕博从小跟随母亲长大。年幼的他很快对考古学产生了浓厚的兴趣。13岁时,他随母亲前往埃及旅行,并第一次见到了木乃伊。从此帕博便迷上了古代人类。

“我对考古学曾有很多非常浪漫的想法。”帕博在接受采访时笑着表示,“但我进入大学学习考古学后,我便发现这个学科远没有那么浪漫。”

1984年,还在读博士的帕博成功从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,帕博的论文“对古代埃及木乃伊DNA的分子克隆”登上《自然》杂志封面,引发学界轰动。

·一具保存完好的埃及木乃伊

帕博的研究并不是一帆风顺的,付巧妹表示,科研的发展不总是线性的。在创新性的前沿领域,科研学者往往要面对无数的曲折,而这正是帕博选择的道路。

1987年,帕博在研究一个7000年前美国土著的大脑时,发现提取的DNA中有一段看似不同寻常的线粒体。在经过多次实验后,帕博意识到:这段“奇特”的DNA是被现代人DNA污染后的结果。

从此之后,帕博长期致力于解决DNA污染的问题,并建立了世界上第一个研究古人类DNA的超净实验室,为未来的古人类研究设立了标准。

2010年,帕博重建了第一个尼安德特人基因组草图,同年,他成功发现了另一种古人类:丹尼索瓦人。

·复原的丹尼索瓦人画像

2020年,新冠肺炎疫情爆发后,帕博发现了带有一项尼安德特人基因组的欧洲人更容易成为新冠重症患者,这也揭示了帕博进行的古人类基因研究与现代生命科学的紧密联系。

在这种情况下,帕博的研究为人类未来基因科技的突破,打下了坚实的基础。

一直关注中国

付巧妹说,帕博一直对中国很感兴趣,认为中国在未来的许多前沿科技领域将扮演重要角色。他也因此一直很支持中国国内的科研工作。

在担任德国莱比锡马克斯·普朗克协会(简称马普协会)演化人类学研究所所长时,帕博主持了许多对话合作项目。2009年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与马普协会演化人类研究所签订协议,在国内成立古DNA实验室。付巧妹也被帕博选中前往德国攻读该领域博士。

·德国马克斯·普朗克协会的会徽为希腊神话中的智慧女神雅典娜

此后的十多年里,中国的古DNA研究发展迅速。2020年,中国研究团队成功发现丹尼索瓦人成功适应了高寒缺氧的环境,并曾长期生活在青藏高原。科研人员还在藏族人身上发现了丹尼索瓦人的基因片段,证明了丹尼索瓦人的基因使藏族人能够更好地适应高原生活。

在之后几年里,帕博曾多次访华。2016年,联合实验室升格为中科院与马普所共建的分子古生物联合实验室。

·诺贝尔奖社交平台发布的帕博居家照。

在谈到中国的古DNA研究时,帕博表示:“中国地域辽阔,有很多有趣的问题值得研究。人类的历史也是与濒危动物历史相关的,比如熊猫的历史等等。”他表示,古DNA技术是一项可以得到广泛应用的技术,不仅可以研究人类的演化,也可以用来研究病原菌的演化。

付巧妹认为,古DNA技术将对人类未来多领域科技的发展奠定基础。

在这种情况下,中国无疑会在这一新兴科研领域发挥越来越重要的作用。

总监制: 吕 鸿

监 制: 张建魁

主 编: 许陈静

编 审: 凌 云

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