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2023-01-31
更新時(shí)間:2022-10-04 13:30:51作者:智慧百科
·2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主斯萬特·帕博。
研究古人類基因的他
可能打開一扇
通往未來的大門
作者: 鄭敖天
“他一直在摸索別人沒有走過的路。”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——?jiǎng)倓偒@得諾貝爾獎(jiǎng)的斯萬特·帕博。
2022年10月3日,帕博因其在古人類基因測序上的重大成就,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)椤艾F(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,一直試圖解答的問題。
我們并不是地球上唯一存在過的“人類”。在漫長的演化史中,我們有不少“表親”也留下了自己的足跡。
付巧妹說,通過解讀這些“表親”們的基因組,我們不僅能知曉人類的起源,也能打開無數(shù)通往醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、馴化學(xué)的新大門。
“通過極具前瞻性的研究,斯萬特·帕博完成了一件看似不可能完成的任務(wù):對已滅絕的尼安德特人進(jìn)行基因測序?!敝Z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)?!?/p>
尼安德特人是一群在40萬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,對尼安德特人的滅絕原因,學(xué)界曾眾說紛紜,有人認(rèn)為他們是在與智人的生存斗爭中落敗,還有人認(rèn)為他們在漫長的進(jìn)化中,成為了歐洲人的祖先。
但帕博卻通過多年的基因研究,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)期可能有成千上萬人,其他已經(jīng)滅絕的人群也是如此,而現(xiàn)代人從過去的幾百萬最后發(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?!?/p>
·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
帕博說過,“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?!?/p>
而他的研究,為解開這個(gè)未解之謎,打開了一扇門。也為未來無數(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,帕博是一位對科研非常熱情,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)都逃不過他的眼睛。
作為帕博的學(xué)生,付巧妹回憶:帕博對人的認(rèn)可與不認(rèn)可都十分明確,對學(xué)生的要求也很高。但同時(shí),帕博對科研的熱情也在他的學(xué)生身上傳播開來。
帕博對古人類學(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傲邢偎氐难芯浚?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大。年幼的他很快對考古學(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。
“我對考古學(xué)曾有很多非常浪漫的想法?!迸敛┰诮邮懿稍L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?!?/p>
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)者往往要面對無數(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)過多次實(shí)驗(yàn)后,帕博意識到: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
付巧妹說,帕博一直對中國很感興趣,認(rèn)為中國在未來的許多前沿科技領(lǐng)域?qū)缪葜匾巧?。他也因此一直很支持中國國?nèi)的科研工作。
在擔(dān)任德國萊比錫馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)(簡稱馬普協(xié)會(huì))演化人類學(xué)研究所所長時(shí),帕博主持了許多對話合作項(xiàng)目。2009年,中國科學(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,在國內(nèi)成立古DNA實(shí)驗(yàn)室。付巧妹也被帕博選中前往德國攻讀該領(lǐng)域博士。
·德國馬克斯·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,中國的古DNA研究發(fā)展迅速。2020年,中國研究團(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,并曾長期生活在青藏高原。科研人員還在藏族人身上發(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)社交平臺發(fā)布的帕博居家照。
在談到中國的古DNA研究時(shí),帕博表示:“中國地域遼闊,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,也可以用來研究病原菌的演化。
付巧妹認(rèn)為,古DNA技術(shù)將對人類未來多領(lǐng)域科技的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
在這種情況下,中國無疑會(huì)在這一新興科研領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。
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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