瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院今天（10月3日）宣布，2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予瑞典科學(xué)家斯萬(wàn)特·佩博，表彰他在已滅絕古人類基因組和人類進(jìn)化研究方面所作出的貢獻(xiàn)。佩博將獲得1000萬(wàn)瑞典克朗獎(jiǎng)金（約合642萬(wàn)元人民幣）。
那么，他所從事的到底是一項(xiàng)怎樣的研究？對(duì)現(xiàn)在的我們意味著什么？為什么今年的諾獎(jiǎng)會(huì)“花落”古遺傳學(xué)這個(gè)領(lǐng)域？本報(bào)記者就此采訪多名相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜摇?/p>
“世界上最懂尼安德特人的現(xiàn)代人”，探索人類演化之謎
有人對(duì)一切都感到理所當(dāng)然時(shí)，有人卻不斷發(fā)問(wèn)：我們從哪里來(lái)？我們與前人有什么關(guān)系？憑什么，最后是我們生存了下來(lái)？生于1955年的佩博就是這樣的提問(wèn)者。為解開一個(gè)個(gè)和人類起源相關(guān)的謎團(tuán)，他在已滅絕的人類基因組研究中尋找答案，從化石中提取、測(cè)序并繪制了尼安德特人基因組草圖，分析了所有現(xiàn)代人類和已滅絕人種的基因差異。
在他的一系列開創(chuàng)性研究中，對(duì)尼安德特人的基因組進(jìn)行測(cè)序，被反復(fù)提及。
尼安德特人是1856年在德國(guó)尼安德河谷發(fā)現(xiàn)的一種古人類。1997年，佩博和同事報(bào)告了對(duì)尼安德特人線粒體DNA的測(cè)序結(jié)果，這被認(rèn)為是一件“不可能完成的事”。因?yàn)?，這是科學(xué)家第一次從已滅絕的人類身上提取到DNA并成功進(jìn)行測(cè)序。此后，佩博一直致力于對(duì)尼安德特人的研究。2014年，由佩博講述自己和同事如何完成第一個(gè)尼安德特人基因組測(cè)序的著作《尼安德特人》（Neanderthal Man）出版。也因此，佩博被譽(yù)為“世界上最懂尼安德特人的現(xiàn)代人”。
他的這項(xiàng)研究有什么深遠(yuǎn)的意義？實(shí)際上，通過(guò)揭示、區(qū)分所有活著的人類和已滅絕的人類的基因差異，佩博發(fā)現(xiàn)，基因曾從已滅絕的人種轉(zhuǎn)移到智人身上，而古老的基因又流向了今天的人類——這在當(dāng)下具有重要的生理學(xué)的意義。比如，影響我們的免疫系統(tǒng)對(duì)感染的反應(yīng)。
曾在德國(guó)馬普進(jìn)化人類學(xué)研究所與佩博共事過(guò)的廈門大學(xué)人類學(xué)研究所所長(zhǎng)王傳超教授昨天接受本報(bào)記者采訪時(shí)介紹，佩博幾十年的“探骨尋蹤”，引發(fā)人們不斷思考諸如“之前已滅絕的人類為什么會(huì)滅絕”“我們憑什么是我們”等根本問(wèn)題。他的研究發(fā)現(xiàn)，有的基因與語(yǔ)言表達(dá)有關(guān)，有的基因與心理狀況有關(guān)，這對(duì)人類構(gòu)建社群結(jié)構(gòu)是有幫助的。
如同諾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)所言，他的發(fā)現(xiàn)為探索我們“何以成為獨(dú)一無(wú)二的人類”提供了基礎(chǔ)。
完成“幾乎不可能完成的任務(wù)”，為人類演化研究貢獻(xiàn)寶貴技術(shù)方法
通過(guò)幾十年的持續(xù)研究，佩博還建立了一門全新的學(xué)科——古基因組學(xué)。同等重要的是，他還為人類演化研究尤其是古人類研究貢獻(xiàn)了寶貴的方法和技術(shù)，比如古DNA超凈實(shí)驗(yàn)室。
不止于尼安德特人，佩博還轟動(dòng)性地發(fā)現(xiàn)了一種已滅絕的人類——丹尼索瓦人，這完全是通過(guò)從一個(gè)小指骨標(biāo)本中獲取的基因組數(shù)據(jù)而獲得。
從事古人類研究為什么難？簡(jiǎn)言之，因?yàn)榭晒┭芯康暮」欠浅Ｉ伲患幢阌?，它們?cè)跉v經(jīng)幾十萬(wàn)年的時(shí)間沉淀后，早已落滿細(xì)菌、病毒、土壤生物、沉積物等。對(duì)此，復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授李輝給記者打了一個(gè)生動(dòng)的比方，“如同在一堆海量的城市垃圾里，要尋找一枚遺失的戒指，這幾乎是不可能完成的任務(wù)?！倍聦?shí)是，佩博不僅去做了，還為此研究出一系列的技術(shù)方法，建立了技術(shù)手段?！叭缤l(fā)明了一個(gè)特定吊鉤，在海量垃圾中可快速匹配吊出戒指。”李輝說(shuō)。
▲DNA位于細(xì)胞內(nèi)的兩個(gè)不同位置：細(xì)胞核DNA含有大部分遺傳信息，剩下的少部分則位于線粒體中。在古代人類死亡后，DNA會(huì)隨著時(shí)間推移而降解，也會(huì)被來(lái)自細(xì)菌和當(dāng)代人類的DNA所污染。
事實(shí)上，佩博自20世紀(jì)80年代開始古DNA研究以來(lái)，一直在為探索古DNA實(shí)驗(yàn)技術(shù)和建立古DNA研究標(biāo)準(zhǔn)而努力?！霸跉v史的長(zhǎng)河里，很多基因信息都消失了，如果沒(méi)有古DNA的研究方法，人類演化史里的混血、遷徙、取代等事件可能永遠(yuǎn)搞不清?！鄙虾？萍即髮W(xué)iHuman研究所/生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院長(zhǎng)聘副教授趙素文說(shuō)，佩博創(chuàng)新了古人類基因組學(xué)的研究方法，同時(shí)穩(wěn)步改進(jìn)了從古骨遺骸中分離和分析DNA的方法，這也為后來(lái)的學(xué)者提取富集目標(biāo)的古DNA提供了示例與可參考的依據(jù)。
如今，隨著分子克隆、PCR、二代測(cè)序技術(shù)、引物延伸捕獲和液相雜交捕獲等擴(kuò)增和測(cè)序技術(shù)的涌現(xiàn)，古DNA研究已成為一個(gè)用途廣泛、極有發(fā)展前景的領(lǐng)域。
揭開更多人類進(jìn)化史的奧秘，更多研究才剛剛開始
有了技術(shù)與方法，令人興奮的命題吸引著后來(lái)者：人類到底如何起源。如同諾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)談到的，“他的研究提出的許多問(wèn)題，給醫(yī)學(xué)領(lǐng)域許多啟發(fā)，也是其他科學(xué)家在不斷研究的。”
比如，此前就有中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)青藏高原丹尼索瓦人的骨化石。十多萬(wàn)年前的青藏高原，正處第四紀(jì)最大冰期，極其嚴(yán)寒缺氧，遠(yuǎn)古人類就已在此生存。部分科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，丹尼索瓦人可能攜帶了適應(yīng)高寒、缺氧環(huán)境的基因。科學(xué)家認(rèn)為，這或許能解釋高原人種為何能適應(yīng)高原環(huán)境。
佩博的研究無(wú)疑為人類更了解自己提供了一個(gè)重要渠道。復(fù)旦大學(xué)遺傳工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張鋒教授說(shuō)，這一基礎(chǔ)研究對(duì)認(rèn)識(shí)人類疾病的發(fā)生發(fā)展，對(duì)疾病的診斷治療，同樣意義非凡。
為什么有的人喝酒會(huì)臉紅，但有些人則不會(huì)？為什么有人用靶向藥見(jiàn)效，有人卻無(wú)效？這都與基因有關(guān)。張鋒說(shuō)，佩博的研究還揭示了一個(gè)有趣的秘密：不同的早期人種間有著“基因轉(zhuǎn)移”，某些基因從已滅絕的人種轉(zhuǎn)移到智人身上。“為什么有的基因轉(zhuǎn)移了，有的基因淘汰了？演化的過(guò)程可能是環(huán)境適應(yīng)的問(wèn)題。佩博的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)人類進(jìn)化史有了新的認(rèn)識(shí)，但還有更多未解之謎等待后人探索?！?/p>
▲帕博博士的發(fā)現(xiàn)有著重要意義，它揭示了在智人走出非洲，來(lái)到全球各地時(shí)，地球上的人口分布情況。尼安德特人住在歐亞大陸的西部，而丹尼索瓦人住在東部。當(dāng)我們的祖先來(lái)到這些地區(qū)后，也與他們有過(guò)交配，在我們的DNA里留下了永遠(yuǎn)的痕跡。
“意外，感動(dòng)，也很激動(dòng)！對(duì)這個(gè)學(xué)科發(fā)展一定是有利的！”身在廈門，得知“前輩同事”佩博得諾獎(jiǎng)，得知諾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了古遺傳學(xué)領(lǐng)域，王傳超興奮不已，他向記者反復(fù)強(qiáng)調(diào)，“佩博的研究如同'打開了一扇門’，給大家提出了更多可能，讓后來(lái)者可以盡情發(fā)揮?！?/p>
如同佩博的一切研究指向的一個(gè)假設(shè)——人類之所以成為人類，一切不是偶然。這一系列的研究也并非結(jié)束，而是剛剛開始。
作者：唐聞佳 李晨琰
編輯：唐聞佳 李晨琰
責(zé)任編輯：樊麗萍
圖片來(lái)源：諾獎(jiǎng)官網(wǎng)截圖
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