·斯萬特·帕博獲獎非常非常出乎我們意料，因為這跟諾貝爾獎的傳統(tǒng)非常不一樣。

·和歐亞大陸和美洲人群一樣，中國人群也含有少量尼安德特人遺傳片段，但它是在本地雜交的結(jié)果，還是在6萬年左右現(xiàn)代人最后一次走出非洲后與尼安德特人雜交的結(jié)果，目前還并不清楚。

10月3日，2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予瑞典科學家斯萬特·帕博（Svante P??bo），以表彰他對已滅絕人種的基因組和人類進化的發(fā)現(xiàn)（詳見澎湃科技報道）。澎湃科技連線多位中國科學家，解讀帕博的學術(shù)成果，以及對科學界的影響和啟發(fā)。

斯萬特·帕博（Svante P??bo）。圖片來源：諾貝爾獎委員會官網(wǎng)

澎湃科技：大家都覺得斯萬特·帕博獲獎屬于“爆冷”，你是否感到意外？

李輝（復(fù)旦大學人類遺傳學與人類學系教授）：斯萬特·帕博是我們行業(yè)里的國際領(lǐng)軍人物，我很多學生都曾經(jīng)在他的團隊里工作過。他的獲獎理由跟以往的獲獎?wù)呤遣灰粯拥?，以往諾貝爾生理學或醫(yī)學獲獎?wù)叩难芯渴呛芗夹g(shù)性的，能夠解決一個應(yīng)用問題，比如找到青蒿素，解決了瘧疾流行的問題，治療瘧疾。而今年的獲獎?wù)攉@獎理由是“表彰他關(guān)于已滅絕古人類基因組和人類進化的發(fā)現(xiàn)”，這是一個很基礎(chǔ)的科學問題，即古人類是什么。在人類進化領(lǐng)域，以這個理由拿到諾貝爾獎，是十分罕見的。

他的研究解決了古人類基因組的測序問題，通過測序方法的改進，把原來檢測不出來的、非常少的、殘留的DNA檢測出來了，這是絕對漂亮的工作，而且對人類關(guān)于進化的認知是至關(guān)重要的，但是這方面的獲獎非常非常出乎我們意料，因為這跟諾貝爾獎的傳統(tǒng)非常不一樣。

倪喜軍（中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員）：坦率講我是覺得有一點意外的，當然也算是一個驚喜了。通常來講，因為這樣的工作在諾獎里面獲獎的并不多。我之前讀過他的自傳，當時有想過他會不會得諾貝爾獎，但我想的主要還是技術(shù)上的突破，而這次獲獎理由說到對古人類學的重大影響，對我們做古人類學研究的人來說，也是很值得高興的一件事情。

胡益洲（瑞典卡羅琳斯卡醫(yī)學院研究員）：諾貝爾醫(yī)學獎由醫(yī)學諾獎評審委員會評估推薦，最終由醫(yī)學諾獎選舉團選舉產(chǎn)生。評審委員會和選舉團所有成員都是由瑞典卡羅琳斯卡醫(yī)學院的教授組成。其中選舉團由卡羅琳斯卡醫(yī)學院50 位教授組成，每年開會5次，討論諾貝爾獎候選者提名、醫(yī)學諾獎評審委員會的人員組成和評審報告，并在10月的第一個星期一投票決定諾獎得主。

選舉團成員職位為長期，只有當一個席位出現(xiàn)空缺時，才會由選舉團重新推選新成員。自今年起，專注于測序技術(shù)開發(fā)和大數(shù)據(jù)算法的系統(tǒng)醫(yī)學教授正式進入醫(yī)學諾獎評審委員會，也為相關(guān)領(lǐng)域的候選者的評審提供了更多的專業(yè)建議和參考。

今年的醫(yī)學諾獎并沒有落在傳統(tǒng)的神經(jīng)、免疫等熱門領(lǐng)域，而是專注到基因組測序與古人類研究上。核心發(fā)現(xiàn)在于，從基因組上破譯從古人類到現(xiàn)代人類的生命傳承。

DNA位于細胞內(nèi)的兩個不同區(qū)域。核DNA包含大部分遺傳信息，而小得多的線粒體基因組則以數(shù)千個拷貝存在。死亡后，DNA會隨著時間推移而退化，最終只剩下少量。它還會被來自例如細菌和現(xiàn)代人類的DNA污染。圖片來源：諾貝爾獎委員會官網(wǎng)

澎湃科技：你怎么評價斯萬特·帕博的突破性貢獻？

王傳超（廈門大學社會與人類學院人類學與民族學系教授）：帕博自上個世紀 80 年代開始古 DNA 研究以來，一直在為探索古DNA實驗技術(shù)和建立古DNA研究標準而努力，將冷門做成了熱門，為生物學其他學科也打下了基礎(chǔ)，為研究人何以為人提供了可能。特別是他用古DNA解析已滅絕的尼安德特人和丹尼索瓦人基因組，為研究人類進化提供了參考，回答我們?nèi)祟悶槭裁茨軌虺蔀槿祟悺⑻厥庵幵谀睦铩?/p>

胡益洲：目前帕博團隊的技術(shù)已經(jīng)可以檢測最早至43萬年前的古人類DNA，完成了原先看來幾乎不可能的任務(wù)；他發(fā)現(xiàn)了新的古人類種群，這里有一定天時地利的因素，古人類骨頭的DNA基本完好地保留了下來，并且剛好是以往未知的人類種群；他建立了一個全新的科學學科——古基因組學，建立了目前最完整的古人類基因組數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)研究奠定了極其重要的基礎(chǔ)。

李輝：我們一直有終極三連問的困擾：我們是誰，我們從哪里來，我們往哪里去？帕博的工作實際上解決了我們過去搞不清楚的“人從哪里來”的問題。“我們是誰”關(guān)系到我們跟誰最接近，所以就要去尋找我們的兄弟姐妹到底在哪里，什么時候滅絕的，跟我們什么時候分道揚鑣的，過去我們只能猜，比如挖到了一個化石，看他們和我們長得像不像，但和有沒有關(guān)系之間實際上是有出入的。如果把基因組做出來了，那么彼此之間有沒有關(guān)系就很清楚了。

倪喜軍：從化石里成熟地提取出基因，建立基因組，是一個巨大的突破。能夠在化石里邊開展基因測序工作，實際上就是把現(xiàn)代基因組學工作拓展了一個維度，對于古人類學研究也是拓展了一個維度。盡管古DNA研究能夠覆蓋的時間還非常短，大概到40萬年前，但仍然增進了許多新的認識。

他的工作首先確證了人類演化過程中存在不同的物種，比如尼安德特人和丹尼索瓦人是獨立的物種；其次，在基因和遺傳學水平上，發(fā)現(xiàn)不同物種之間存在雜交現(xiàn)象；第三，尼安德特人的滅絕也提示我們，人類物種也是自然的一部分，有生有滅，演化規(guī)律和其他生物一樣。

帕博的發(fā)現(xiàn)提供了有關(guān)智人從非洲遷移到世界其他地方時世界人口分布情況的重要信息。尼安德特人居住在歐亞大陸的西部，丹尼索瓦人則居住在東部。當智人遍布整個大陸時，人種的結(jié)合就發(fā)生了，留下了“印”在我們DNA中的痕跡。圖片來源：諾貝爾獎委員會官網(wǎng)

澎湃科技：具體來說，帕博有哪些標志性的工作成果？

王傳超：2010 年，帕博領(lǐng)導(dǎo)的研究組對已滅絕的尼安德特人（Neanderthal）全基因組測序分析，發(fā)現(xiàn)非洲現(xiàn)代人中沒有任何尼安德特人的遺傳成分，但是在非洲之外的現(xiàn)代人群中都有1%~4%的尼安德特人混血。其后，4萬年前生活在北亞的丹尼索瓦人（Denisovan）的全基因組也被成功解析，人類起源模型被修正為了“晚近非洲起源附帶雜交”。

胡益洲：帕博團隊早在1990年對4萬年前的古人類骨頭中一小部分DNA 進行了測序，并且在2010年初步的完成了對尼安德特人基因組測序。此外，帕博團隊于2008年在西伯利亞南部的一塊古人類手指骨頭中提取了完整的DNA并進行了測序，發(fā)現(xiàn)了一種與現(xiàn)代智人、尼安德特人都不相同的人類種群。深入研究發(fā)現(xiàn)，東南亞和太平洋西南地區(qū)的人群攜帶有高達6%的丹尼索瓦人DNA。

澎湃科技：尼安德特人和丹尼索瓦人留給現(xiàn)代人類的基因，對今天的我們有怎樣的啟示？

胡益洲：尼安德特人是現(xiàn)代人類的近親，但早已滅絕。他們和現(xiàn)代人類的祖先在同一片亞歐大陸上共存了數(shù)萬年。帕博的基因組測序和重構(gòu)，顯示了現(xiàn)代人類與尼安德特人的基因融合。這種遠古時期的基因融合對我們現(xiàn)代人類具有重要生理意義，比如這些基因可以影響我們的免疫系統(tǒng)對感染的反應(yīng)。

帕博團隊已經(jīng)完成了對已滅絕人類種群的額外的基因組序列分析，分析表明：遠古時期，尼安德特人居住在歐亞大陸的西部，而丹尼索瓦人居住在東部。當現(xiàn)代人類的祖先智人開始遷移并遍布整個歐亞大陸時，各種人類種群間的雜交自然而然的發(fā)生，并且在現(xiàn)代人的DNA中留下了痕跡，這些古人類的DNA痕跡甚至在延續(xù)著古人類的生理功能，守護著我們現(xiàn)代人的健康和生命。這些發(fā)現(xiàn)建立了一種被科學界廣泛利用的獨特資源，方便我們更好地了解人類進化和遷移。

倪喜軍：尼安德特人遺傳殘留在現(xiàn)代人類中的基因，大多和有害突變相關(guān)聯(lián)，這也反映了種間雜交的特點。但也有一些有益的基因，比如丹尼索瓦人的少量DNA可能使得現(xiàn)代人類適應(yīng)高海拔的生活。

李輝：基于對過去的回溯，我們就能知道，人類以什么樣的速度在進化，實際上這對我們認識未來也起到非常關(guān)鍵的作用。人類不可能停止進化的腳步，只是在以很緩慢的、我們感覺不到的速度在發(fā)生變化，那么我們未來會怎么樣，不同的環(huán)境對我們?nèi)祟惖纳眢w、基因會產(chǎn)生什么樣的影響？比如說疫情對我們的基因會產(chǎn)生怎么樣影響？人類在全球范圍內(nèi)的流動對我們的未來會產(chǎn)生什么影響？這些問題都要基于我們對過去的進化的認知，才有可能做出相對正確，或者更加正確的判斷。

（左圖）帕博從已滅絕的人類骨骼標本中提取 DNA。他首先從德國的尼安德特人那里獲得了一塊骨頭碎片，該地點以尼安德特人的名字命名。后來，他使用了來自西伯利亞南部丹尼索瓦洞穴的一根指骨，丹尼索瓦人就是在這個地方命名的。（右圖）系統(tǒng)發(fā)育樹顯示智人與已滅絕的人類之間的進化和關(guān)系，還說明了帕博發(fā)現(xiàn)的基因流。圖片來源：諾貝爾獎委員會官網(wǎng)

澎湃科技：在古DNA研究方面，帕博克服了怎樣的難點？

王傳超：古DNA是指古代生物遺體或遺跡中殘存的DNA片段，包括古代人類DNA、古代動植物和微生物DNA等。對古人進行DNA的研究往往受限于DNA降解嚴重，微生物DNA含量高和現(xiàn)代人群DNA污染等因素的影響，能否從古代人類遺骸中成功獲取內(nèi)源性古DNA并進行深入研究分析，一直是古DNA研究領(lǐng)域面臨的實際困難和挑戰(zhàn)。

李輝：化石，或者我們應(yīng)該叫亞化石，因為它沒有完全變成礦物，只是部分變成礦物，里面還有有機物，隨著時間的推移，里面的DNA不斷地降解，當我們拿到一塊1萬年、2萬年、3萬年的骨頭的時候，按照傳統(tǒng)的檢測手段，根本找不到其中的DNA，必須要有特別的檢測手段。帕博的方法是用探針把古代人種的基因組從礦物、土壤、細菌的基因組等亂七八糟的雜質(zhì)里抓取出來，就像扔一個鉤子進去，鉤子自動把它吸住，勾出來，就是這么一個事兒。

我們以前沒辦法，就是像翻垃圾堆一樣拼命翻，要看運氣的，困難程度就像在整個上海生產(chǎn)的垃圾堆里找戒指。像我以前讀博的時候，就從良渚文化的古人里面一個一個地去檢測，花了好幾年才完成幾個位點的檢測。用他現(xiàn)在的方法的話，很多事情一兩天就做完了，而且是整個全基因，不像我們當時，挖掘出來的只是一個基因片段。

帕博的開創(chuàng)性工作為解釋是什么讓我們成為獨特的人類提供了基礎(chǔ)。圖片來源：諾貝爾獎委員會官網(wǎng)

澎湃科技：中國境內(nèi)有尼安德特人的發(fā)現(xiàn)嗎？

倪喜軍：目前中國境內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)大家認可的尼安德特人。馬壩人和許昌人有一些尼安德特人特征，但很遺憾這兩個化石都沒有提取到古DNA數(shù)據(jù)。和歐亞大陸和美洲人群一樣，中國人群也含有少量尼安德特人遺傳片段，但它是在本地雜交的結(jié)果，還是在6萬年左右現(xiàn)代人最后一次走出非洲后與尼安德特人雜交的結(jié)果，目前還并不清楚。

澎湃科技：中國的古人類學研究未來還有哪些發(fā)展？

王傳超：隨著分子克隆、PCR、二代測序技術(shù)、引物延伸捕獲和液相雜交捕獲等擴增和測序技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，古DNA研究已逐漸成為一個用途廣泛、極有發(fā)展前景的領(lǐng)域。通過古DNA研究，結(jié)合考古學、歷史學、語言學和古生物學等，能夠分析古代生物的譜系、分子演化理論、人類的起源和遷徙、疾病和健康狀況、食物來源和種類、動植物的家養(yǎng)和馴化過程等。

倪喜軍：古DNA技術(shù)在世界各地得到廣泛應(yīng)用，在我國也有很多實驗室進行古DNA研究，比如中科院付巧妹團隊、廈門大學王傳超團隊、復(fù)旦大學文少卿團隊等，他們都在不斷產(chǎn)出新的研究數(shù)據(jù)。應(yīng)用到國內(nèi)考古研究，認識不同歷史時期人群的擴散和交流的路線和途徑，產(chǎn)生很多有益的成果，包括把形態(tài)學和基因組水平的演化結(jié)合，研究潛在的醫(yī)學應(yīng)用。

我們團隊正在對新發(fā)現(xiàn)的龍人頭骨做進一步分析，擴大原有的數(shù)據(jù)矩陣，計劃將現(xiàn)有已發(fā)表的DNA數(shù)據(jù)，與化石年代學和形態(tài)學的數(shù)據(jù)結(jié)合，進行綜合分析，建立更完善的系統(tǒng)，以研究人類演化過程中存在多少支系，其中有多少滅絕了，它們各自又是如何擴散的。

澎湃科技：帕博的研究生涯對中國科學界有哪些啟示？

倪喜軍：帕博從起步至今二十幾年的工作，可以說是非常典型地由興趣驅(qū)動，而不是因為直接看到技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用的可能。帕博最初在阿倫·威爾遜（Allan Wilson）的實驗室里做研究，他也是古DNA領(lǐng)域的先驅(qū)，最開始也是沒有什么大的影響的。很多技術(shù)的發(fā)展和發(fā)現(xiàn)，都是在前期看上去沒什么用處的工作的基礎(chǔ)上出來的。

德國馬普所能夠為帕博建立實驗室，提供了非常好的支持，這也是他成功的關(guān)鍵之一。他還說動了很多古人類學家提供材料，去做“破壞性”的工作，鉆洞提取樣品。

我真的希望年輕人能夠有足夠的這樣的運氣，獲得穩(wěn)定的支持做他喜歡做的事情，而不必去擔心很多其他事情。中國不缺優(yōu)秀的科學家，優(yōu)秀科學家需要生長的土壤，少一點行政干預(yù)，不要那么急功近利地追問產(chǎn)出。這對科研管理者是一個啟發(fā)。

2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主、瑞典科學家斯萬特·帕博（Svante P??bo），演化遺傳學家，古遺傳學領(lǐng)域的開創(chuàng)者之一，德國萊比錫馬克斯·普朗克科學促進協(xié)會（馬普所）演化人類學研究所所長。