北京時(shí)間 10 月 3 日下午 5 點(diǎn) 30 分，2022 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選結(jié)果揭曉——諾貝爾委員會(huì)宣布，將此獎(jiǎng)項(xiàng)頒發(fā)給斯萬(wàn)特·帕博（Svante P??bo），“以表彰他在已滅絕古人類基因組和人類進(jìn)化方面的發(fā)現(xiàn)。”

Svante P??bo 于 1955 年 4 月 20 日出生于瑞典斯德哥爾摩，其父親是 1982 年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主 Sune Karl Bergstr?m （蘇恩·伯格斯特龍）。1986 年，他在烏普薩拉大學(xué)通過(guò)博士論文答辯，并先后在瑞士蘇黎世大學(xué)和美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校從事博士后研究。1990 年，他成為德國(guó)慕尼黑大學(xué)的教授。1999 年，他在德國(guó)萊比錫創(chuàng)立了馬克斯普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所并擔(dān)任所長(zhǎng)，同時(shí)他也是日本沖繩科學(xué)技術(shù)學(xué)院的兼職教授。此外，他還是美國(guó)、瑞典等國(guó)家科學(xué)院院士。

1992 年，Svante P??bo 獲德國(guó)科學(xué)基金會(huì)頒發(fā)的戈特弗里德·威廉·萊布尼茨獎(jiǎng)；2007年，被評(píng)為 TIME 全球最有影響力百人之一；2008年，被 New Scientist 評(píng)為 8 位年度科學(xué)英雄之一。

起源：開創(chuàng)古基因組學(xué)研究

人類一直對(duì)自身的起源很感興趣。我們來(lái)自哪里？我們與古時(shí)的先人有什么關(guān)系？是什么造成了智人與人族其它物種的差異？

Svante P??bo 通過(guò)其開創(chuàng)性研究獲得了突破性的成就：他對(duì)尼安德特人（Homo neanderthalensis，現(xiàn)代人類已滅絕的近親之一）的基因組進(jìn)行測(cè)序，還轟動(dòng)地發(fā)現(xiàn)了此前未知的古人類人種丹尼索瓦人。重要的是，P??bo 還發(fā)現(xiàn)，在大約 70,000 年前遷出非洲之后，這些現(xiàn)已滅絕的古人類基因流向了智人，并且其基因與現(xiàn)代人類具有生理相關(guān)性，例如影響我們的免疫系統(tǒng)對(duì)感染的反應(yīng)。

P??bo 的開創(chuàng)性研究催生了一門全新的科學(xué)學(xué)科——古基因組學(xué)。通過(guò)揭示現(xiàn)代人類與已滅絕的古人類之間的遺傳差異，他的發(fā)現(xiàn)為探索現(xiàn)代人類在基因?qū)用嫔系莫?dú)特性奠定了基礎(chǔ)。

我們的起源，以及是什么讓我們與眾不同的問(wèn)題自古以來(lái)就一直吸引著人類。古生物學(xué)和考古學(xué)對(duì)于人類進(jìn)化的研究很重要。

1990 年，P??bo 被慕尼黑大學(xué)聘為新任教授，繼續(xù)從事古代的 DNA 研究工作。他計(jì)劃分析來(lái)自尼安德特人的線粒體 DNA。盡管線粒體中的基因組有限，僅包含細(xì)胞中遺傳信息的一小部分，但它存在數(shù)千個(gè)拷貝，使得成功的機(jī)會(huì)大大增加。

憑借 P??bo 設(shè)計(jì)的精巧方法，他從一塊 40,000 年前的尼安德特人骨頭中成功測(cè)序了一段線粒體DNA。因此，人類第一次獲得了來(lái)自已滅絕“近親”的基因組序列。該序列與現(xiàn)代人類和黑猩猩之間的序列比對(duì)顯示了尼安德特人在基因上的不同之處。

由于對(duì)線粒體基因組的分析只能獲得有限的信息，P??bo 如今承擔(dān)了對(duì)尼安德特人細(xì)胞核基因組測(cè)序的任務(wù)。創(chuàng)立馬克斯普朗克研究所后，P??bo 和他的團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)從古骨遺骸中分離和分析 DNA 的方法。研究團(tuán)隊(duì)利用新技術(shù)的發(fā)展，使 DNA 測(cè)序變得高效。

P??bo 還聘請(qǐng)了幾位具有群體遺傳學(xué)和高級(jí)序列分析專業(yè)知識(shí)的合作伙伴。P??bo 完成了看似不可能的任務(wù)，并在 2010 年發(fā)表了第一個(gè)尼安德特人基因組序列。序列比對(duì)表明，尼安德特人和智人最近的共同祖先大約生活在 80 萬(wàn)年前。

▲圖2| P??bo 從已滅絕的人類骨骼標(biāo)本中提取 DNA

P??bo 和他的同事現(xiàn)在可以深入研究尼安德特人與世界其他地區(qū)的現(xiàn)代人類之間的關(guān)系。序列比對(duì)結(jié)果表明，與起源于非洲的現(xiàn)代人類基因組相比，尼安德特人的 DNA 序列與起源于歐洲或亞洲的現(xiàn)代人類序列更為相似。這意味著尼安德特人和智人在他們數(shù)千年的共存期間進(jìn)行了異血緣交配。在如今具有歐洲或亞洲血統(tǒng)的現(xiàn)代人類中，大約 1-4% 的基因組來(lái)自尼安德特人（見圖 2）。

2008 年，在西伯利亞南部的丹尼索瓦洞穴中發(fā)現(xiàn)了一塊 4 萬(wàn)年前的人手指骨碎片。這塊骨頭含有保存得非常完整的 DNA，P??bo 的團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行了測(cè)序，結(jié)果引起轟動(dòng)：與尼安德特人和現(xiàn)代人類的所有已知序列相比，丹尼索瓦人的 DNA 序列是獨(dú)一無(wú)二的。

由此，P??bo 發(fā)現(xiàn)了一種此前不為人知的古代人種，并將其命名為丹尼索瓦人。與來(lái)自世界不同地區(qū)的當(dāng)代人類的序列比較表明，丹尼索瓦和智人之間也曾發(fā)生基因流動(dòng)（gene flow）。這種關(guān)系首次出現(xiàn)在美拉尼西亞和東南亞其它地區(qū)的人群中，這些地區(qū)人群攜帶高達(dá) 6% 的丹尼索瓦人 DNA。

P??bo 的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)我們的進(jìn)化史有了新的認(rèn)識(shí)。在智人遷出非洲的時(shí)候，至少有兩個(gè)目前已滅絕的人類種群居住在歐亞大陸。尼安德特人生活在歐亞大陸西部，而丹尼索瓦人則居住在該大陸的東部地區(qū)。 在智人向非洲以外的擴(kuò)張和向東遷移的過(guò)程中，他們不僅遇到了尼安德特人并與之進(jìn)行了異血緣交配，還與丹尼索瓦人進(jìn)行了異血緣交配（見圖 3）。