诺贝尔生理学或医学奖发表，看看诺奖得主帕博的奇幻流落

10月3日，2022年诺贝尔生理学或医学奖发表。瑞典科学家斯万特·帕博（Svante Pbo）获奖，以表扬他“在已灭尽古人类基因组和人类进化方面的发现”。这一效果着实是“爆冷”，就连国内分子人类学偕行俱称“没想到”。不外，让人“想不到”才是斯万特·帕博的常态。

斯万特·帕博好像在吊儿郎当这件事上有着独特的天赋，他本科时学习埃及学与考古学，而后转身进入了医学界学习，而后又扑到了细胞学界，直到现在转行到研究腺病毒做博士，谁知又想起了自己的老本行：埃及学。

帕博并没有经心全意扑在病毒学干系的博士毕业论文。反而思绪随着古老的黄风与沙尘飘回了迢遥的古埃及：能不能从木乃伊这种古老的样品当中提取得到DNA？

于是他买了一些肝脏，用能想到的各种方法来模拟枯糙的肌肉在戈壁中两三千年的历程，而且乐成提取得到了样品。进而搞了一些木乃伊样品，提取了2000年前木乃伊的DNA，并任意把这篇论文发表到了《自然》杂志。

我很难想象在博士课题之外的一些副业研究能发表到天下级顶尖刊物上，大概对于帕博来说专精在某一范畴就像用一只脚跳芭蕾一样难熬，只有把两个学科搅合在一块儿，他的脚尖才气跳出刺眼的霞光。

从古老的样品当中提取DNA时很困难的。要否则帕博也不能凭着这些“副业”在《自然》上发表自己的研究。古DNA重要从古代质料（如化石、遗骸等）中提取，在漫长时间积累下，生物质料中的细胞结构崩解，细胞核和线粒体中的DNA开释，打仗到了寻常打仗不到的核酸酶。这些核酸酶，与外源的水分、热量、紫外等因素一起，造成了DNA的降解，变成了微小的碎片。

但是DNA的杂乱历程还未竣事，小碎片化的DNA同时还受到很多损伤，机体克制生运气动后，DNA不再举行修复，古DNA中会累积很多损伤，最常见最告急的损伤是胞嘧啶（C）水摆脱氨基变成尿嘧啶（U），研究职员在给DNA测序扩增之时T会替换了U，以是古DNA中最常发生的碱基更换是C→T。终极就导致本来DNA中的CG对变成了TA对，生物学家就依赖这些损伤辨认古DNA。

然而这些错位、丢失都算不得什么。当前古DNA面对的重要题目照旧外源DNA的污染，大量的环境微生物经年累月地腐蚀着我们的古代质料，终极我们提取出的DNA有80%~90%是外源的环境微生物DNA。

幸亏DNA合成技能在发展。Matthias Meyer和付巧妹借助了医学遗传学中利用的捕获本事，合成一小段52bp的DNA作为探针“饵”去钓取稠浊在浩繁DNA中的目的DNA片断。但这种方法也不免会偶尔提取到今众人的DNA（当代污染），这只能依赖超净实验室和研究职员警惕的操纵来克制了。

让我们把眼光继承放回80年代，当时全部人都以为玩玩儿古DNA这只是帕博的一个小爱好，他肯定会把重要的爱好放回自己的博士课题，腺病毒研究上。然而，此时他把眼光转向了更早于古埃及人的一群人————尼安德特人。

尼安德特人的定名来自初次发现他们的德国尼安德特山谷，他们约莫生存在40000年前。十九世纪到二十世纪，人们不绝发现这种古老型人类的遗骸。令人恐惧的是，尼安德特人拥有精良的石器打制技能“Levallois”，也会照顾病人与老人，伊拉克的Shanidar洞穴中出土的9具尼安德特人骸骨有墓葬的陈迹，体质人类学判断此中一具属于一位半盲，手臂萎缩的老人，这表明白他生前肯定受到搭档们的照顾，否则不大概存活。

尼安德特人是否与今众人相遇？有证据体现，西欧的尼安德特人在约莫39,000年前消散，而今众人在四万多年前就到达了那里。

对于这些题目，帕博同样产生了浓厚的爱好。然而，骨骼证据和考古纪录都不能百分百确定尼安德特人和今众人是否有过混血，究竟雷同的环境压力大概会进化出相似的表型。这时，就轮到当代科学的显微镜：基因组学大显神威了。

然而考古学家却不肯意把古老而贵重的骨骼样品交给这个看起来有些自负的青年生物学家。颠末多年的会商，在90年代帕博才得到了一小块骨骼样品，并从线粒体中分离出几个DNA序列，这几个小小的DAN序列让他又一次成为了生物学界的热议话题。

那是在90年代，从“骨董”当中提取测序个几十bp就是一件大消息。但是没几年，有一个堪比阿波罗登月的变乱发生了：人类基因组测序筹划。

在这场堪称“揭秘天书”的举措当中，人们开始用着古老而繁琐的桑格测序法来测序，然而有一个搅局者, 克莱格·文特尔出现了。

他用鸟枪法大大提升了测序的DNA的量，同时极大低沉了测序的本钱。人们也把这种技能称之为“二代测序”，这种技能不绝应用到现在。（文特尔乃至差点打了环球全部科学家的脸，使当时的美国总统不得不出头调停，这都是另一段故事了。）

这一进步极大刺激了帕博，他在2006年7月，布了一项空前的筹划：对整个尼安德特人的基因组举行测序。跟美国454生命科学公司相助，开辟一种高通量的测序机，以此来测得全部几十亿bp的尼安德特人基因组。

已往，对尼安德特人基因的研究多会合在线粒体，这种细胞器的拷贝数是核基因组的好几千倍，然而线粒体DNA上，人们没有发现杂交混血的证据。帕博想从富足的全基因组中发掘尼安德特人的奥秘。

中心履历了污染、停摆等各种妨害之后，帕博与其团队网络到了富足分析的DNA数据，但是他们却发现了一个希奇的征象：尼安德特人的序列，与当代欧洲人序列非常相似，而且这个相似度要远高于其他种族的人类。欧洲人、亚洲人与尼安德特人共享的DNA，比非洲人多。这表明，今众人走出非洲之后，大概在欧亚大陆与尼安德特人发生过混血。

帕博团队一开始也对这个结论持猜疑态度，当时，今众人的“走出非洲”模子已经非常美满，这个模子并未给尼安德特人和今众人混血留下什么位置。但各种盘算都指向这种混血的大概——而且全部尼安德特人遗骸都是由欧洲人发掘处理处罚的，数据却体现其与欧洲人、东亚人和新几内亚人靠近程度差不多。这也清除了污染的大概。这意味着，尼安德特人这一支早于我们走出非洲生存的远亲们，曾于我们混血。从某种意义上来说，尼安德特人还活着。

但时至本日，今众人体内的尼安德特人血统比例也不外约莫2%，这是由于自然选择在低沉混血种的生养本事，劳伦特·埃克斯科菲耶 （Laurent Excoffier）最早提出了这个假说。科学家们发现，只有基因组中特定的位置上，尼安德特人的基因比例才特殊高。那些不存在尼安德特人基因的基因组地区极有大概受到了自然选择的扫除。帕博团队中的大卫赖克与尼克·帕特森发现，如许受到自然选择扫除的地区有一处在X染色体上，与生养本事息息干系，阐明白尼安德特人与今众人混血的后代生殖本事大概远弱于他们的父母。别的，他们还观察到，在精子中表达非常活泼的基因组地区中，尼安德特人的占比也相对较低。

帕博关于尼安德特人的研究又使其大放异彩，乃至登上了《花花公子》杂志。（说实话作为一个研究职员我也以为登上《花花公子》比发表CNS帅多了）他的研究，也改写了人类的进化树，今后古基因范畴的研究层出不穷，人类关于自我的认知，将一次又一次地革新。

在今后，帕博对于给人类找亲戚这件事上始终抱有着极大的热情，2008年开始他对丹尼索瓦人这种生存在3万年前亚洲的古人举行了研究，又一次惊人发现大多数亚洲人都有丹尼索瓦人的DNA。现在可以肯定的是，智人走出非洲前，丹尼索瓦所代表的支系、尼安德特人等差别的人种，已经在亚欧大陆上独立演化了数十万年前，他们跟智人共同构成了今众人类的先人。

现在为止，古DNA革命的中心不绝都在欧洲，但近十年来，中科院古脊椎与古人类研究所的付巧妹团队，厦门大学王传超团队，吉林大学崔银秋团队，复旦大学文少卿团队等都先后创建了古DNA实验室并不独助生新数据，信赖东亚部门的缺环能很快补上。

当亘古的钟声奏响之时，我们终于通过当代科技的资助，凌驾了数万年的时空杂乱，重新报告了人类的故事，我们并不是这丰饶大地上孤独的一支，而是那么多的枝叶缠绕、攀缘，才形成了本日的我们。而帕博，也毫无疑问赢下了2022年的诺贝尔奖。

而这齐备，都来自于谁人在40年前乘着黄风与沙尘，思绪飘回古埃及的谁人躁动的青年。而他还会给我们什么惊喜呢？大概连他自己都不知道。

文末有惊喜，请翻阅到底

作者简介：

毛毛桃

厦门大学人类学研究所博士在读，是本届诺奖得主的亲传门生的门生的门生。自称一个途经的小菜鸡。

杨阳

病毒学博士在读，会打渔，会写码，会晒网，雪龙号的后甲板甲板长。恒久盘踞青岛，偶尔出差南极。总之除了正事儿，什么都专业。常常被误以为蒙古人。

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