本文转自:新民晚报
亚洲人遇到新冠病毒有更多无症状?这可能与南亚和东亚人继承的古人类尼安德特人的某些基因有关。已灭绝的古人类群体与我们的祖先有过跨大陆“基因交流”,并影响着现代人的生存与生活?这些谜题正被解开,也带来更多值得展开的科学命题。昨天,2022年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,瑞典科学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)因“在人类演化以及已灭绝的人类基因组研究”方面作出的贡献获奖。这位世界公认的古DNA研究界大神,以开创新研究追溯跨越几千年的DNA,开辟了全新学科——古基因组学。
推进人类科学认知
花落古基因组学,绝对是今年诺贝尔生理学或医学奖的“意外之喜”,它甚至从未出现在预测视野中。
但在复旦大学生命科学学院特聘教授徐书华看来,帕博的获奖是实至名归。
考古学和古生物学大致勾画了人类祖先的相貌、生存轨迹和生活方式,但我们对起源的好奇心期待更多详尽的解答,基因组是最好的线索。但是,要解答祖先智人那些已灭绝的直立人“亲戚”与现代人的关系,需要对远古样本中的基因组DNA进行测序。
这似乎是“不可能的任务”。
“跨越数千年,DNA会被化学修饰、降解成片段,而且更难的是,剩下的微量DNA还会被细菌和当代人类的DNA污染”,徐书华认为,帕博的贡献从技术上看,利用新技术从古骨遗骸中分离DNA并高效测序,同时开创新建立了一系列草作流程和规范以保证不受污染;另一方面,诞生于帕博团队及其合作者的数据资源被科学家广泛使用。“我们团队新近研究也有不少基于他的研究成果而延伸。更重要的是,包括复旦大学在内,几乎全世界的古DNA实验室,都遵照帕博所建立的技术标准建立和草作。他的研究不仅推进了人类的科学认知,对学术研究也持续产生重要影响。”
一切从木乃伊开始
13岁时,帕博在埃及旅行中M上了古老的历史,在攻读生物学博士之前,他在瑞典乌普萨拉大学学习埃及学,沉M于法老、金字塔和木乃伊。在20世纪80年代,他一度敏锐地想到,还未应用于考古领域的细菌克隆DNA技术或许会对木乃伊研究提供帮助。跨越数千年的DNA追寻由此开始。
2010年,他发表了首个尼安德特人基因组序列,对比分析表明,尼安德特人的DNA序列与起源于欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似,而不是非洲。这意味着尼安德特人和智人在几千年的共存中进行了杂交。在现代具有欧洲或亚洲血统的人类中,大约1%-4%的基因组来自尼安德特人。后续研究还发现,智人在非洲以外的扩张和向东迁移中,还与丹尼索瓦人杂交。
我们为什么要追溯过去?徐书华指出,帕博的研究揭示古老的基因序列会影响当今人类的生理机能,例如尼安德特人基因影响着我们对不同类型感染的免疫反应,最新研究正探究一些基因片段与新冠易感新的关系;还有丹尼索瓦人的若干基因赋予人类在高海拔地区生存的优势,在当今的青藏高原人群中很常见;来自直立人的基因FOXP2是语言功能的遗传基础,反向研究或将推进语言障碍、语言与智力的相关研究等。
学科交叉充满魅力
相较生物医学领域的热门学科,人类学和进化遗传学似乎是一个“冷板凳”。从20世纪80年代到今年摘得诺奖,帕博40余年都专注于古基因组学的研究。很多偏基础理论研究的学科如人类学、考古学、群体遗传、分子进化,其社会关注往往不足,许多耕耘于这一领域的年轻人常常纠结、彷徨,徐书华很高兴帕博的获奖将“照亮”这一领域。
这也是一个亟待学科交叉解开新谜团的疆域。“我们非常倾向数学、计算机、统计、语言学、考古学、社会学等交叉背景的学生加入这个充满魅力的‘江湖’。”徐书华说。本报记者 易蓉