作者：科普作家吳京平（平哥）

2022年諾獎新晉得主帕博

2022年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎已經(jīng)正式頒給瑞典生物學家、進化遺傳學家斯萬特·帕博（Svante P??bo），以表彰他發(fā)現(xiàn)了與已滅絕古人類和人類進化相關(guān)的基因組。

每一次的諾貝爾獎揭曉，就像開盲盒一樣，你都不知道能開出個啥來。這一次諾貝爾生理學與醫(yī)學獎更是出人意料，開出的是一個非常邊緣的學科，和以往不太一樣。

諾貝爾設(shè)立的是生理學或醫(yī)學獎，主要是頒發(fā)給和疾病相關(guān)的發(fā)現(xiàn)，或者是細胞生物學的一些底層原理。但是，帕博研究的這個學科和醫(yī)學距離就比較遠了，屬于古人類基因?qū)W，帕博本人就是這個學科的開創(chuàng)者。現(xiàn)在看來，諾貝爾生理學與醫(yī)學獎的范圍應(yīng)該是要覆蓋到整個生物學才比較合理。

圖：斯萬特·帕博（Svante P??bo）

家學淵源

帕博的父親是蘇內(nèi)·貝格斯特倫是一位生物化學家，也是1982年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲獎?wù)咧唬悄戢@獎的是3個人。從1975年開始，他就一直是諾貝爾基金會董事會成員。也就是說，這是一對父子諾獎得主，而且還是同一個獎項，你要說沒有家學淵源，誰信?。?/p>

但是，這還真實不好說。他的母親是一位愛沙尼亞的化學家，名字叫卡琳·帕博，他是跟母親姓的。你說這是為什么，你自己去猜吧。反正諸如此類的八卦，你只要去追，總是足夠狗血。

提取木乃伊的DNA

不過呢，我們還是應(yīng)該把注意力集中到學術(shù)上來。大家都知道所謂的“哲學三問”：我是誰，從哪里來，到哪里去。帕博的研究內(nèi)容主要圍繞著前兩項展開。

帕博1986年從烏普薩拉大學獲得博士學位，研究的是腺病毒相關(guān)內(nèi)容，這還是正經(jīng)八百的醫(yī)學相關(guān)專業(yè)。但是大家不知道的是，這個帕博業(yè)余時間最喜歡研究的是埃及的木乃伊，他有一個夢想，就是想法子提取出木乃伊的DNA。

圖：展出的古埃及木乃伊

要知道，木乃伊都是干尸，提取DNA非常的麻煩。他手頭也沒有木乃伊啊，于是，他就在實驗室里用烤硬的牛肝當做試驗樣品，嘗試著提取DNA。那個氣味別提多難聞了。其實一屋子人都知道他不干正事，但是也沒人有意見。這種環(huán)境真是可遇不可求啊。想當年，劉慈欣不也是有類似的環(huán)境才寫出《三體》的嘛。

后來，他聯(lián)系上了德國的博德博物館，這座博物館里收藏了大量的木乃伊，他坐火車趕到德國，收集了30份木乃伊的樣本。經(jīng)歷過一次又一次失敗之后，他終于提取出了古代木乃伊的DNA。這是他的第一個突破。

圖：德國博德博物館

但是，你如何證明提取出來的DNA就是這個木乃伊本人的DNA呢？你沒法證明，因為時間太長了，誰接觸過木乃伊，有沒有微生物在其中繁殖，你都不知道。所以，要對獲得的DNA進行測序，這才能知道誰是誰，到底哪一段是有用的，哪一段是干擾。

用PCR技術(shù)提取古生物DNA

在1985年，出現(xiàn)了一個全新的技術(shù)——聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR），只要幾個小時，就能把DNA片段進行幾何級數(shù)的擴增。這種技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛，就連我們捅嗓子眼兒，做核酸檢測也是離不開這項技術(shù)的。從古代的化石里提取出古生物的DNA更是離不開這項技術(shù)。

圖：PCR實驗臺

1990年，帕博來到了德國的慕尼黑大學。1997年，帕博進入了德國著名的馬克斯·普朗克研究所，在萊比錫建立了馬普所旗下的進化人類學研究所，帕博擔任了所長。同一年，他提交了一篇重量級的論文《尼安德特人DNA序列片段與現(xiàn)代人類的起源》。

帕博領(lǐng)導的團隊借助PCR技術(shù)，能夠想盡辦法從古生物化石里把殘破的不完整的DNA片段給提取出來，同時把亂七八糟的各種干擾因素盡量剔除。

古人類化石動輒就是幾萬年的歷史了，殘存的那點DNA早已經(jīng)變得支離破碎，要一點一點篩選出來，還得像拼圖一樣拼好，這是一個多么艱巨的工程啊。

帕博他們的論文從線粒體DNA的角度討論了人類與尼安德特人的關(guān)系。60萬年之前，我們?nèi)祟惥鸵呀?jīng)和尼安德特人分道揚鑣，各自獨立演化了。

圖：博物館中還原的尼安德特人

2002年，帕博團隊發(fā)現(xiàn)了FOXP2基因，這個基因和語言關(guān)系密切。我們?nèi)酥詾槿?，不就是因為話太多嘛。其他靈長類動物哪有我們這么多廢話啊。

一系列研究成果出爐

從2006年開始，帕博他們開始著手重建整個尼安德特人的基因組，這是除了人類之外的第一個人屬生物的全基因組測序計劃。2009年，帕博公布了第一批測序結(jié)果。

到了2010年，又接連出了幾件大事。一件是帕博團隊發(fā)表了尼安德特人的基因組草圖。通過基因分析發(fā)現(xiàn)，非洲之外的現(xiàn)代人普遍帶有極少量的尼安德特人基因，歐洲人帶了1.8%~2.4%，東亞為2.3%~2.6%。

有關(guān)尼安德特人的身份問題，在很長一段時間內(nèi)，歐洲人都認為尼安德特人是自己的祖先，后來帕博他們發(fā)現(xiàn)，尼安德特人并不算我們的祖先，我們智人在80萬年前就已經(jīng)和他們分道揚鑣了。

但是，現(xiàn)在又有了一次新的反轉(zhuǎn)，原來后來智人和尼安德特人之間還是有過基因交流的。人類的演化途徑不是“思維導圖”，一直不斷分叉，而是一張網(wǎng)，這其中的演化路徑遠比我們想象的要復(fù)雜的多。

就在同一年，帕博團隊對古老的丹尼索瓦洞穴之中發(fā)現(xiàn)的古人類化石進行了基因分析，這些殘骸比較零碎，留下的碎塊非常小，甚至還沒有指甲蓋大。

帕博團隊就是從這些不起眼的碎骨頭和牙齒之中，發(fā)現(xiàn)了全新的DNA，這些DNA似乎既不是智人的，也不是尼安德特人的。而是屬于一種全新的人類，所以，就給他們起名字叫“丹尼索瓦人”。但是，骨頭實在是太少了，我們無法知道丹尼索瓦人到底有多高，體型如何，長得什么樣子，這些都是基因推測不出的。

圖：混居的尼安德特人與丹尼索瓦人

僅憑著不起眼的碎骨頭和牙齒就能發(fā)現(xiàn)新人類，這在過去是想都不敢想的。所以，這是非常重大的發(fā)現(xiàn)。但是帕博在發(fā)表成果之前，又做了修正，原來丹尼索瓦人和尼安德特人的關(guān)系非常密切，他們是姐妹群，是在60萬年前才分道揚鑣的。

后來嘛，線索就越來越多了。到了2014~2015年，大家發(fā)現(xiàn)，我們智人是在5~6萬年前和尼安德特人發(fā)生了基因上的交流。至于這種基因交流是“羅密歐與朱麗葉”呢，還是“王老虎搶親”呢？我們就搞不清楚了。反正，這種事情發(fā)生了不只一次。智人和尼安德特人之間那時候也是抬頭不見低頭見，互相影響也很正常。

到了2018年，根據(jù)從丹尼索瓦洞穴挖出來的一根碎骨殘片做的基因分析，這根骨頭屬于一個13歲的女孩，她的父親是尼安德特人，她的母親是丹尼索瓦人。她是第一代混血兒。丹尼索瓦洞穴里，兩種人類的殘骸都有。由此可見，不同人類曾經(jīng)混居過。

圖：尼安德特人與丹尼索瓦人的第一代混血兒

到現(xiàn)在為止，我們現(xiàn)代人身上也帶有極少量的丹尼索瓦人的基因。藏族同胞適應(yīng)高原環(huán)境的EPAS1基因，丹尼索瓦人的身上也有。我國最近在甘肅夏河縣的白石崖溶洞遺址挖掘出了丹尼索瓦人的化石，而且還分析出了其中的DNA。這些丹尼索瓦人10萬年前和6萬年前，曾經(jīng)在這個洞里生活過。這些古人類的神秘面紗正在一點一點地被悄悄揭開。

圖：我國甘肅夏河縣的白石崖溶洞遺址

結(jié)語

咱們國家中科院古脊椎動物與古人類研究所的付巧妹研究員，那就是帕博的高足。付巧妹2009年開始在進化人類研究所讀博士。帕博的一系列重大科學成果，付巧妹也是重要的參與者與見證者。

反正這個古人類基因?qū)W這個學科，就是人家帕博開創(chuàng)出來的，所以他拿到諾獎，也算是實至名歸吧。

我國獲得諾貝爾生理學與醫(yī)學獎的人只有一位，那就屠呦呦屠奶奶。但是，我國現(xiàn)在也培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的科研人員，水平也會越來越高。至于什么時候才能再拿到諾貝爾獎，這還需要時間沉淀。

這種獎項就像是體育比賽，前三名上領(lǐng)獎臺。第四名哪怕和前三名的成績只差一點點，就拿不著。這是規(guī)則使然。這種游戲規(guī)則導致了并不算大的差距顯得天差地別。

帕博帶給我們的啟示就是，科學研究就是要做前人沒做過的事情，去發(fā)現(xiàn)和探索前人沒有涉及的領(lǐng)域。我想這也是科學探索最大的樂趣吧?？傊?，踏踏實實做好自己的工作，全身心地投入進去，這才是我們真正需要做的。