帕博的研究让我们首次获得了一位“灭绝亲戚”的基因序列。

撰文 | 田思奇

《看天下》杂志原创出品

2022年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，本年度的诺贝尔生理学或医学奖将颁给在德国工作的瑞典科学家斯万特·帕博，表彰他在已灭绝的人类基因组和人类进化方面的发现。他将获得1000万瑞典克朗（约合642万元人民币）的奖金。

简单来说，这位科学家的贡献是帮助我们人类理解，我们从何而来？我们与我们的祖先有着怎样的基因联系？我们作为智人（Homo sapiens），与远古时期的人类有何不同？

据诺贝尔奖官网介绍，斯万特·帕博完成了对尼安德特人的基因测序。这是人类进化史上的代表性族群，可以看做现代欧洲人的祖先的近亲。它的化石首先发现于德国尼安德特山谷，并因此得名。除此之外，帕博还发现了以前无人知晓的杰尼索娃人。

另一方面，帕博的研究成果显示，这些已灭绝的人类族群与智人之间发生了基因转移。这种古老的基因流动对当今的人类也具有生理上的意义，会影响我们的免疫系统对感染的反应。

在帕博的研究基础上，一门全新的学科——古基因组学诞生了。它可以揭示现代人类和已灭绝的人类族群之间的基因差异，帮助探索人类的独特之处。

我们从哪里来？

自古以来，人类就一直在思考我们的起源，以及我们为何成为独一无二的人类。

但我们与灭绝的尼安德特人究竟存在什么样的“血缘关系”呢？基因组信息可能提供了一些线索。

截至1990年代，几乎人类所有的基因组都已测序，但如果想要研究当代人类和尼安德特人之间的关系，就需要对标本中恢复的基因组进行测序。但致力于此的斯万特·帕博很快就遇到了技术上的挑战。随着时间推移，DNA被分解成很短的片段，仅剩的微量的DNA也被细菌和现代人类的DNA所污染。

1990年，帕博来到德国慕尼黑大学当教授后，他决定分析尼安德特人线粒体的DNA。线粒体是含有DNA的细胞器，虽然只包括遗传信息中的一小部分，但有些细胞有上千个线粒体，把DNA保存下来的机会很大。

通过对方法的改进，帕博成功从一块40000年前的骨头上测出了一部分线粒体的DNA。因此，我们首次获得了一位“灭绝亲戚”的基因序列。

在新成立的马克斯·普朗克进化人类学研究所，帕博进一步改进了分离和分析DNA的方法，与研究团队一起在2010年发布了第一个尼安德特人的基因组序列。对比分析表明，尼安德特人和智人的共同祖先大约生活在80万年前。并且与欧洲和亚洲的当代人类基因序列相比，尼安德特人的DNA与当代非洲人的基因更加相似。这意味着尼安德特人与智人在共存的时期繁育过后代。现代欧洲人和亚洲人约1-4%的基因组起源于尼安德特人。

2008年，在西伯利亚南部的杰尼索娃洞穴中发现了一块距今40000年的指骨碎片。这块骨头含有保存得非常完好的DNA，帕博的团队对其进行了测序。结果发现，这是我们以前未知的一种原始人类族群，并起名为杰尼索娃人。他们和智人之间也存在基因流动，比如东南亚的人类可能携带高达6%的杰尼索娃人DNA。

诺贝尔奖新闻稿指出，智人的特点是创造复杂的文化、先进的技术创新和形象艺术的独特能力，以及跨越开阔水域，前往世界各地的能力。尼安德特人也成群结队地生活，大脑容量很大。他们也使用工具，但在几十万年的时间里，这些工具没有得到很好的发展。智人和我们的“尼安德特亲戚”之间的遗传差异一直是未知的，直到通过帕博的研究才得以确认。目前正在进行的深入研究，还将继续分析这些差异的功能性含义，最终可以解释是什么使我们成为独一无二的人类。

斯万特·帕博1955年出生于瑞典斯德哥尔摩，后在乌普萨拉大学攻读博士，曾在瑞士苏黎世大学和美国加州大学伯克利分校担任博士后。1990年，帕博成为德国慕尼黑大学教授，并于1999年在德国莱比锡成立了马克斯·普朗克进化人类学研究所。

诺贝尔生理学或医学奖盘点

1895年11月，瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔在遗嘱中宣布用一大笔财富成立一系列奖项，即诺贝尔奖。其中一部分奖金将授予“在生理学或医学领域做出最重要发现的人”。

自1901年以来，诺贝尔生理学或医学奖共颁发113次。其中只有40次奖项颁给一位获奖者，其余73次奖项都是由两位或三位获得者共享。因此，截至2022年，已有225人获得诺贝尔生理学或医学奖。

这些得奖者中只有12人是女性，其中包括2015年的获得者，来自中国的科学家屠呦呦。她在青蒿素上的研究有效降低了疟疾患者的死亡率，因此她成为首位获得诺贝尔科学类奖项的中国本土科学家。

2021年度的诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国科学家大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安，表彰其在温度和触觉感受的研究上所做出的贡献。

* 图片均来自诺贝尔奖官网

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