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斯万特·帕博:解密『人之本』

2022-11-08田田

莫愁 2022年32期
关键词:尼安德特人现代人

文田田

斯万特·帕博

2022年诺贝尔生理学或医学奖颁予瑞典科学家、遗传学家斯万特·帕博,外界有以冷门论之。但对斯万特而言,这只是其“项目进行时”的花絮,毕竟他所研究的“人之所以为人”仍是浩大命题。

“非主流”开端

斯万特1955年出生在瑞典斯德哥尔摩郊区,父亲苏恩·伯格斯特龙是1982年的诺贝尔生理学或医学奖得主,母亲是工业领域的知名化学家。斯万特主要由母亲抚养长大。童年时期,他喜欢在学校后面的树林里玩“石器时代”游戏。暴风雨过后,那些树木被连根拔起,总有些古陶器以及类似物品现出地面,斯万特就把它们收集起来装在玻璃柜里。十几岁时跟随母亲去埃及旅行,斯万特对木乃伊兴趣浓烈,尝试学习过法老的科普特语。直到1975年进入乌普萨拉大学,他才发现考古学远没有那么浪漫。

两年后,斯万特转向学医,之后攻读分子遗传学博士。读博期间,他联系了古埃及专家罗斯季斯拉夫·霍尔特尔,表达利用DNA克隆技术研究古人类的念头。霍尔特尔帮这位忘年交联系了德国博德博物馆,斯万特由此采集到三十多份木乃伊样品,然后利用晚上和周末时间进行基因的提取、克隆与测序工作。这显然与他专修的“人体免疫系统”研究课题大相径庭,导师非但没有指责,还鼓励他大胆尝试。

1984年,斯万特成功从一个距今两千多年的木乃伊上提取DNA序列,并将结果发表在学术期刊《古代》上。当时该杂志并非科学界主流,几乎无人留意这个研究成果。不久,《自然》杂志刊出一家实验室从古斑驴皮肤提取DNA并进行克隆的行为。该实验室位于美国加州大学伯克利分校,负责人艾伦·威尔逊乃人类演化生物学家,也是“走出非洲”的现代人起源理论的主要建构者。斯万特受其鼓舞,1985年4月18日,他的论文“对古代埃及木乃伊DNA的分子克隆”荣登《自然》封面。

年轻的斯万特由此被学界广泛关注。不过,他的兴趣不仅仅停留在像传统考古学那般分析DNA——或者这只是开端,借此阐明埃及历史的各个方面。

研究“两类人”

不久,威尔逊寄给“斯万特教授”一封邀请信,斯万特赶忙回信澄清自己还是学生的事实。获得博士学位后,他应邀去往对方的实验室做博士后研究。1986年,斯万特跟随威尔逊参加纽约长岛冷泉港的学术研讨会。来自遗传学领域的科学家首次公开讨论人类基因组全测序的可能,斯万特从中获益良多。在加利福尼亚大学伯克利分校,斯万特主要负责灭绝物种基因序列的复原,包括新西兰的恐鸟、地獭,澳大利亚袋狼等。逢扩增特定DNA片段的聚合酶连锁反应(PCR)技术兴起,斯万特和同事针对项目研究建立起PCR技术。

1990年1月,斯万特成为德国慕尼黑大学动物学研究所的全职教授,开始专心研究“尼安德特人”。尼安德特人是活动在尼安德河谷的古人类,斯万特历时六年从四万年前的骨头中提取到一小段线粒体DNA区域的序列。这是科学家首次直接测到已灭绝古人类的DNA,颠覆了此前靠现代人DNA制造多种假设而得出结论的研究方式。

1997年7月11日,《细胞》杂志刊登了关于尼安德特人的成果。同年,斯万特受邀担任德国马普协会莱比锡演化人类学研究所所长。他主持设立遗传学、进化学、行为学、心理学、文化学五个学科,还从全世界招揽各门类学者共做科研。斯万特在此创设了世界上第一个古DNA研究超净室,出台了相当严苛的工作规则。他曾在七千年前美洲土著大脑构成中发现只在亚洲人身上存在的DNA片段;他认为治理现代外源DNA污染迫在眉睫。一切就绪,斯万特团队进一步改进方法研究尼安德特人。在人类基因组计划宣告完成后,他先后采用现代人与黑猩猩的基因组作参照系对比尼安德特人的基因片段。数年后,尼安德特人首张基因组草图通过《科学》杂志被公布于众。2014年,斯万特的《尼安德特人》同步出版,他在书中讲述了这段过程,就像讲通俗易懂的故事一样。

昔日尼安德特人全基因组刚刚测完,斯万特便与俄罗斯科学院的合作者在《自然》杂志宣布“丹尼索瓦人”成果。丹尼索瓦是位于俄罗斯境内阿尔泰山区的石灰岩山洞,2008年出土了距今四万年以上的女性指骨。斯万特本想探讨这位“尼安德特人”所体现的遗传多样性,测序后才发现其同尼安德特人的线粒体有所不同,遂之取名“丹尼索瓦人”。丹尼索瓦人是第一个仅凭DNA证据得以命名的新人种,进一步研究显示是与尼安德特人彼此分离而出的姊妹族群。很久之前,这两个古人类别也许分别占据欧亚大陆东西两侧,并对现代人类有遗传贡献。

近年来,古DNA领域吸睛无数,除却文艺、影视作品中的科幻元素,一度有科学家声称他们提取到各式各样的“超级古DNA”。对此,斯万特则表现得相当冷静:DNA保存具有时限性,超过一定节点无法继续保存,研究人类进化不可无中生有。

“终极命题”在继续

长久以来,“走出非洲”和“多地起源”是关于现代人起源两个不同的假说。然而,斯万特拒绝先入为主的观点。他认为人类学严谨周密,只有科研数据呈现的信息值得信任,而基因差异方法必然能揭示更多“根本没人想过的问题”。斯万特的尝试和坚持开辟了古人类学研究的另一个视角,甚至构建着一个全新的科学学科“古基因组学”。

斯万特强调科研的“碰撞力量”,他带领团队与世界各地的古DNA研究小组建立密切的合作关系,也允许团队成员讨论“非重点”的话题。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所分子古生物学实验室主任付巧妹曾师从斯万特。斯万特非常重视学生独立思考及统筹运作的能力,她在当初即有机会承担起绝大多数的项目份额。斯万特一直看好中国的发展图景,相信中国必将在未来前沿科技领域扮演不可或缺的重要角色。付巧妹回国发展后,斯万特依然支持她的科研工作。

斯万特又高又瘦,走起路来弓腰驼背,说起话来轻言细语,尽管年近古稀,但仍坚持骑自行车、跑步等运动。他的研究“博古通今”:比如古人留给现代人的凝血能力可能使现代人面临血栓风险,古人喜欢在光线较弱时活动在一定层面上造就了“现代熬夜者”……最近他还发现,新冠肺炎重症易感人群极有可能与尼安德特人的某些遗传基因相关。

斯万特擅长挑战,更乐意做好眼前事。下一步,他想把工作重点放在研究人类独特性上,特别是现代智人何以成为新技术、新文化的唯一占据者。假如回到兴趣的起点“埃及”,斯万特则希望拥有一艘船沿尼罗河穿行,从地中海到维多利亚湖,每五十公里采样一次。

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