北京時間10月3日下午,2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎揭曉,,今年單獨授予瑞典生物學家,、進化遺傳學權威斯萬特·帕博(Svante P??bo),以表彰他對已滅絕的古人類基因組和人類進化方面的發(fā)現(xiàn),。
他對已經(jīng)滅絕的現(xiàn)代人類近親——尼安德特人的基因組進行了測序,還發(fā)現(xiàn)了一種以前不為人知的古人類丹尼索瓦人,。他發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人約在7萬年前遷出非洲后,,向現(xiàn)代人類的直系祖先智人轉移了基因。對于現(xiàn)代人類來說,,這種古老的基因流動具有生理相關性,,例如影響了人類免疫系統(tǒng)對感染的反應。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所分子古生物學實驗室主任付巧妹,,曾經(jīng)師從斯萬特·帕博,。十多年來,她和團隊取得許多突破性進展,,從“土”里獲得東亞首例滅絕古人類DNA,破譯了東亞最古老的現(xiàn)代人基因組,、我國四萬年來人群的動態(tài)遺傳歷史及東亞特有適應性基因的選擇機制等,。
10月3日深夜,付巧妹激動地給導師發(fā)了一封郵件,,向斯萬特·帕博表示祝賀,。在這位中國青年科學家眼中,斯萬特很執(zhí)著,,想做的事情會排除萬難實現(xiàn)它,,并樂在其中。在接受新京報記者采訪時,,她表示,,希望此次諾獎頒發(fā)是對古基因組學這一“冷門”學科影響力的認可,同時也希望這一學科未來得到更好的發(fā)展,。
斯萬特·帕博(左)與付巧妹的合影。受訪者供圖
談導師:他崇尚自然,,經(jīng)常騎自行車上班
新京報:你曾經(jīng)在德國馬普演化人類研究所跟隨斯萬特·帕博攻讀博士,,在你眼中,,他是什么樣的科學家?在生活中,,他又是一位什么樣的人,?
付巧妹:斯萬特給大家最深刻的印象就是非常執(zhí)著,非常有熱情,。對于想做的事情,,他會排除萬難去解決它,而且這并不是一個痛苦的過程,,而是很享受,、很興奮的過程。同時他也非常嚴謹,,在研究過程中會質(zhì)疑結果是否可靠,。
在生活中,他崇尚并接近自然,,經(jīng)常會騎自行車上班,,他并不受年齡的限制,有時候開會,,他會帶著跑鞋去跑步,。
新京報:斯萬特·帕博曾稱你是他最優(yōu)秀的學生之一。他是一位嚴師嗎,?在和老師學習的過程中,,他曾經(jīng)給予你哪些幫助?他對你產(chǎn)生了哪些影響,?
付巧妹:如果具備很強的能力,、并得到斯萬特高度認可,在他的團隊中是非常開心的,。但這也是個矛盾和復雜的過程,,因為要想得到他的認可非常不容易,需要證明自己獨立研究能力,,對問題的導向的把握,、解決問題的能力等等。這個過程是困難的,,壓力很大,,但是把這種壓力轉換成動力,就會鞭策我們在這個過程中不斷鍛煉和提升自己,。
斯萬特是我人生中重要的精神導師之一,,他讓我知道堅定自己的興趣會有源源不斷的動力,遇到困難并不是很糟糕,相反,,執(zhí)著解決困難的感覺可以很好,。
那時候,我們經(jīng)常每周都有組會,。每次討論的時候,,一方面他很在意我們說的內(nèi)容,同時也會追蹤問我們做出的結果,,并給出建議,。這個過程有時候會產(chǎn)生辯論,因為他很在乎一些方法繼續(xù)進行是否會得到可靠的結果,,他會覺得有一些項目不太可信,,甚至會質(zhì)疑你是否應該繼續(xù)做下去。但此時去說服他,,他也是能夠聽進去的,,但要拿出實在的依據(jù)或證據(jù),去獲得信任,。
新京報:近年來,你帶領團隊推動我國的古遺傳學研究進入世界前列,。對于你取得的成就,,他是否表示過鼓勵?此次得知自己的導師獲得諾獎,,你是否向他表示了祝賀,?
付巧妹:他很鼓勵我,當時我回到中國做研究,,他就很開心,,希望我能用古DNA技術來探索中國境內(nèi)是否有滅絕古人類的分布,是不是有其他我們所不知道的滅絕古人類,,他對這些問題和結果非常感興趣,。這也是我一直在努力的一個研究方向,2020年,,我們初步用沉積物古DNA富集鑒定方法從青藏高原“土”里獲得東亞第一例丹尼索瓦人線粒體DNA,,明確了這種滅絕古人類在晚更新世曾長期生活在東亞。不過,,我們還需要做更多的工作,,他們與西伯利亞地區(qū)的丹尼索瓦人有怎樣的遺傳關系,對藏族人群的高原適應性基因有怎樣的貢獻等等這些問題,,都需要再持續(xù)去探索找到答案,。
每次看到他,我都覺得很親切。昨天得知他獲諾獎的消息時,,我特別開心,,最后總算在凌晨的時候給他發(fā)了封郵件。因為我需要靜下心來寫這個郵件,,希望將對他的尊敬和對他獲獎的開心表達出來,。
新京報:2009年,斯萬特·帕博所在的德國馬普演化人類研究所與中科院古脊椎所開展合作,,成立人類演化與科技考古聯(lián)合實驗室,。在推動實驗室相關工作方面,斯萬特·帕博做了哪些貢獻,?
付巧妹:在實驗室初期,,他給了很多建設性的指導,對實驗室的建設起到了很重要的作用,。當時,,我作為他的學生和合作的橋梁,負責采購設備,、搭建古DNA實驗平臺,。
2015年,雙方合作進一步開展了大規(guī)模的歐亞人群演化研究,,一起合作提取了51個末次冰期歐亞不同人群個體的基因組數(shù)據(jù)進行分析,,這個研究的設想是斯萬特主要提出的,我當時擔任了這個項目的負責人,,也很高興這個項目的工作獲得了很多重要的發(fā)現(xiàn),。當時在古基因組學領域是第一次針對萬年前開展這么大規(guī)模研究,被學界認為“打破了之前的靜態(tài)分析舊石器時代晚期單一個體基因組的研究模式,,翔實地繪制出冰河時代歐亞人群的遺傳譜圖”,。
后來在2016年,實驗室還進行了升級,,期間斯萬特推進了很多合作研究,,不過大多是有關滅絕古人類研究方面的合作研究,比如第二例丹尼索瓦人的研究,、晚期尼安德特人的研究等,,在東亞人演化研究方面還是保持獨立的。
談古基因組學研究:研究古DNA,,可以對環(huán)境適應性等做出啟示
新京報:有觀點認為,,此次2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎花落“冷門”學科古基因組學。你認為諾獎會給這一學科帶來機遇嗎,?
付巧妹:說其“冷門”,,是因為這個學科太基礎了,很多時候讓人感覺沒有在應用等方面起到作用。有些人說斯萬特之前已具備了獲得諾獎的實力,,但諾獎一直沒有授予這個學科的科學家,。
但其實就像諾獎提到的,它是很重要的基礎,,是解決我們?nèi)祟愖陨韱栴}的,。所以獎項花落在古基因組學,某種程度上是很重要的突破,。此次諾獎授予他,,我認為是對這個學科影響力的認可。同時,,也希望國內(nèi)相關的平臺能夠給予這一新興學科更多的空間,,更好地發(fā)展它。
新京報:請你科普和解讀一下,,為什么說斯萬特·帕博的研究有著開創(chuàng)性的意義,?這項研究的難點在于什么?解密古人類的遺傳信息,,對于現(xiàn)代人有什么樣的意義,?
付巧妹:就開創(chuàng)性本身來說,這是一個從無到有,、不停解決此前被認為很難逾越的問題的領域,。比如以前上世紀九十年代有人在琥珀化石中獲得古DNA,其實后來發(fā)現(xiàn)都不是,,這些都意味著在從無到有的過程中要不斷攻克難題,而且不放棄,。
古DNA的特點是隨著學科發(fā)展才發(fā)現(xiàn)的,,發(fā)現(xiàn)古DNA的特點,首先就是一個難點,。另外,,古DNA容易被污染,導致研究結果不可靠,。微生物的影響和污染可以通過基因組比對區(qū)分開,,但現(xiàn)代人發(fā)現(xiàn)骨骼后接觸到它,只要汗?jié)n,、唾液或者毛發(fā)粘在上面,,樣本就被污染了。
另外,,古DNA含量很低,,如何獲得內(nèi)源DNA并把它們富集出來?工作難度大導致工作效率低,如何通過自動化平臺統(tǒng)計挖掘,,得到可靠的信息,?這些都需要在研究受限制的情況下,取得突破的技術,,再進行后續(xù)的研究,。
解密古人類的遺傳信息,首先還是回答人類自身的終極問題,,了解人類演化本身意義就非常大,。同時,還對跟環(huán)境適應相關,、和疾病相關的研究做出啟示,。比如尼安德特人留給現(xiàn)代人的凝血能力在遠古時代是有益的,但在現(xiàn)代可能面臨血栓的風險,?!耙关堊印币才c尼安德特人有關,他們喜歡在陽光變?nèi)醯臅r候活動,。同時最新研究也發(fā)現(xiàn),,新冠重癥易感人群可能與尼安德特人的一些基因有關。所以,,這些研究內(nèi)容對現(xiàn)代人是有影響和關聯(lián)的,。
新京報記者張璐