深挖|为什么研究古人类学的拿下今年的诺贝尔生理学或医学奖?

获得诺奖的帕博,让冷门的人类学和更加冷门的古遗传学获得了全世界的关注。
文 | 王嫱
北京时间10月3日17时30分,瑞典卡罗琳医学院揭晓了2022年诺贝尔生理学或医学奖名单——来自德国马克斯·普朗克学会(中国人习惯简称其为“马普”)的瑞典进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)独自一人获此殊荣。据悉,67岁的帕博将获得1000万瑞典克朗奖金(约合642万元人民币)。
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很多人可能会好奇,今年的诺贝尔生理学或医学奖为什么会颁给了古人类的研究学者?诺奖评奖委员会10月3日发布公报说,帕博通过开创性研究完成了看似不可能的任务,“通过揭示当今人类与已灭绝的古人类之间的基因差异,他的发现为探究是什么使我们成为独特的人类奠定了基础”。
事实上,帕博不仅绘制出人类的近亲尼安德特人的基因组图谱,还为古人类的研究贡献了宝贵的方法和技术,比如古DNA超净实验室。利用分子生物学的方法研究古人类和其他古生物,这使得古人类学研究增加了一个全新而重要的视角,甚至开创了一个新领域——古遗传学(paleogenetics)。而他的生平和研究历程也十分精彩,值得大书特书一番。
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斯万特·帕博 图 | 马克斯·普朗克学会官网
诺奖得主私生子,娶“朋友妻”的双性恋
帕博所开创的古遗传学领域,让我们越来越清晰地理解,人类从何而来,又何以为人。而对于帕博本身而言,他的身世却有一段时间没有那么“清晰”。
帕博曾经出版了一本半自传性质的著作,名叫《尼安德特人》(Neanderthal Man)。感兴趣的读者可以找来翻一翻。
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帕博1955年4月20日出生于瑞典斯德哥尔摩,母亲是从爱沙尼亚流亡到瑞典的化学家凯琳·帕博(Karin Pääbo)。之所以跟随母姓,是因为帕博是私生子,他的父亲是1982年的诺贝尔生理学或医学奖得主、瑞典生物化学家苏恩·伯格斯特龙(Sune Karl Bergström,1916年1月10日-2004年8月15日)。
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苏恩·伯格斯特龙
据悉,卡琳曾在苏恩的实验室工作,在后者已经结婚生子的情况下,两人产生婚外情并生下了帕博。之后,卡琳离开了实验室,终身未婚。虽然每周六,苏恩都会抽空见见小帕博,尽到一个父亲的点滴责任,但他并没有公开这个私生子的身份。直到2004年苏恩去世前不久,苏恩的家人才知道了帕博的存在。
帕博的学术生涯是否和每周见一面的父亲有关,我们不得而知。我们知道的是,在帕博20岁的时候,苏恩成为诺贝尔基金会的主席。在帕博27岁的时候,由于对前列腺素的研究,66岁的苏恩与萨米尔松以及约翰·范恩共同获得诺贝尔生理学与医学奖。当时,他完全没有想到,自己的私生子会在40年后独自一人获得同一奖项。
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瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫(右)为苏恩(左)颁奖
和很多低(wu)调(qu)的学术大牛相比,帕博追求真爱的故事在《尼安德特人》出版前就已在学术圈家喻户晓。
帕博曾在美国加州大学伯克利分校的艾伦·威尔森(Allan Wilson)实验室做博士后。与他一起做博士后的还有一位科学家,就是最早提出“线粒体夏娃”理论的马克·斯通金(Mark Stoneking)博士,他也是威尔森的得意门生之一。
有意思的是,帕博和斯通金同时爱上了实验室的另一位女博士后——琳达·魏吉兰特(LindaVigilant)。在《尼安德特人》书中,帕博写道,琳达每天骑摩托车来实验室,自己被琳达“男孩般的可爱相貌和智慧吸引”。
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琳达·魏吉兰特
帕博是公开的双性恋,当时还不敢肯定自己的性取向。在他犹豫的过程中,琳达就和斯通金结婚了,并搬去了宾夕法尼亚州立大学,还生了两个娃。但琳达后来向斯通金坦承,自己爱的是帕博。
后来,帕博去马克斯·普朗克学会在莱比锡的演化人类学研究所担任所长,开始到处招募人才,斯通金也来这里工作了。
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马普官网上的马克·斯通金介绍
就这样,帕博又见到了琳达。斯通金也找到了另外的真爱,和琳达友好分手,琳达就嫁给了帕博。
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2015年的帕博和琳达 图 | 美联社
今年颁奖时,诺奖官方发布了一张得知自己得奖后的帕博照片,并配文:帕博在享受一杯咖啡时收到消息。在震惊片刻后,他想要知道的第一件事之一就是能否将这个消息与妻子琳达分享。
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而这张开心的配图,正是由琳达拍摄的
冷门学科的开山鼻祖
虽然父母都是理工科方面的科学家,但帕博很早就表现出对考古研究的兴趣,他的房间堆满了史前瑞典人制作的陶器碎片。13年岁那年,帕博和母亲一起到埃及度假,第一次接触到木乃伊,萌生了研究木乃伊的想法。
1975年,20岁的帕博进入瑞典的乌普萨拉大学(Uppsala University)读书时,选择在人文学院学习科学史、埃及考古学、俄语等课程。但没过多久,帕博就失去了兴趣。两年后,他转向医学,之后又读了一个分子遗传学的博士学位。读博期间,帕博接触到了DNA克隆技术,产生了利用这一技术研究古人类,尤其是研究木乃伊DNA的念头。
1984年,29岁的帕博成功地从一个死去两千多年的木乃伊身上提取到了DNA,并分析了其中的一小段,其结果发表在东德科学院主办的学术期刊《古代》(DasAltertum)上。一年后,帕博的论文《对古代埃及木乃伊DNA的分子克隆》(Molecular cloning of Ancient Egyptianmummy DNA)登上《自然》封面,引发学界轰动,30岁的帕博一跃成为学术明星。
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这篇论文发表后,帕博很快收到了美国加州大学伯克利分校的艾伦·威尔森的来信,后者误以为帕博是乌普萨拉大学的教授,希望能来他的实验室学习!受宠若惊的帕博赶忙写了封回信,澄清了事实。威尔森立刻邀请帕博来给自己的实验室做博士后。就这样,拿到博士学位的帕博登上了去美国的班机,在那里遇到了自己的真爱,也确定了日后的研究方向和研究方法。
当时,扩增特定DNA片段的聚合酶连锁反应(Polymerase chain reaction,PCR)技术刚刚兴起。在PCR技术的帮助下,帕博发现古DNA的测序不仅可以更高效地进行,而且实验的结果能够被重复验证。
1990年1月,35岁的帕博来到德国慕尼黑大学,成为动物学研究所的正教授,开始了自己的独立研究生涯。1996年,帕博和同事们终于成功提取到了一小段尼安德特人线粒体DNA,并测出了其中一段含有379个核苷酸的DNA序列,结果证明尼安德特人既不是欧洲人的直系祖先,也没有对现代人线粒体做出过任何贡献,他们就是人类进化过程中的死胡同,虽然一直活到距今3万年左右,最终还是不幸灭绝了。这一成果刊发在1997年的《细胞》(Cell)杂志上,也让他得到了马普协会在莱比锡演化人类学研究所的所长职位。
在德国,帕博的实验室专注于开发研究古DNA的技术,他开创性地解决了DNA污染的问题。
现代DNA污染是古人类以及其他古生物研究一个普遍性的问题,尤其是在古人类研究中,即便是现代人皮肤上的一丁点颗粒都有可能毁掉最后的结果。为此,帕博和同事搭建了世界上第一个古DNA研究的超净室(clean room),并设计出超净室的工作规则。如今,超净室已经成为世界上大多数古DNA研究实验室的标准配置。
对于帕博而言,尼安德特人是最理想的研究对象。尼安德特人是1856年在德国尼安德河谷(Neander Valley)发现的一种古人类。在帕博看来,尼安德特人直到3万年前才灭绝,有可能找到年代不太久远的古DNA。
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2010年,帕博与同事重构出在克罗地亚一处洞穴发现的尼安德特人化石的基因组草图,并发现尼安德特人与分布在欧亚的人群的祖先可能有通婚。
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帕博讲解尼安德特人和现代人的区别
2014年,帕博带领同事完成了对丹尼索瓦洞的尼安德特人的全基因组的测序,其精度可以与现今人类基因组序列相媲美。
可以说,帕博是这个世界上最懂尼安德特人的现代人。
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2017年,帕博在莱比锡的办公室。图|Camera Arts
如今,获得诺奖的帕博,让冷门的人类学和更加冷门的古遗传学获得了全世界的关注。
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参考资料:果壳、知识分子、三联生活周刊、价值线
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