2022年诺贝尔生理学/医学奖被授予瑞典科学家Svante Pääbo

　　

今年的诺贝尔生理学或医学奖被授予了马克斯·普朗克进化人类学研究所的所长Svante Pääbo（斯万特·帕博）。这名瑞典裔科学家的最突出成就之一是破译了尼安德特人的基因组。“他的工作彻底改变了我们对现代人类进化史的理解，”马克斯·普朗克学会主席Martin Stratmann说。

Svante Pääbo曾在乌普萨拉大学学习埃及学和医学。作为一名免疫学博士生，他还证明了DNA可在古埃及木乃伊中存活，从而使他成为古基因组学研究领域的先驱。古基因组学家研究古代生物的基因组，并得出关于进化过程的结论。

在获得博士学位后，Pääbo在加州大学伯克利分校工作，师从进化生物学家Allan Wilson。从1990年开始，他在慕尼黑大学建立了自己的实验室。1997年，Pääbo成为新成立的马克斯·普朗克进化人类学研究所的五位所长之一，他至今仍在那里工作。

早在20世纪90年代中期，Pääbo及其团队就能够破译一名尼安德特男性线粒体DNA中相对较短的部分。线粒体是细胞中的能量工厂，为细胞提供能量，并拥有自己的DNA。尼安德特人的DNA与现代人的基因组有很大差异。这证明了尼安德特人不是当今人类的直系祖先。

随着DNA测序方法在21世纪初的迅猛发展，Pääbo开始对尼安德特人的全基因组进行测序。

一个巨大的难题

当时人们面临的难题在于：经过数千年，尼安德特人的骨骼被大量的细菌和真菌占据，其中高达99.9%的DNA来自微生物。此外，少量残留的尼安德特人DNA只存在于短片段中，这些片段就像一块块碎片，需要组装起来才能完成拼图。许多科学家认为这个任务无法解决。

然而，Pääbo团队设计了新的解决方案。研究人员在类似于芯片行业的“无尘室条件”下工作。这样能够避免无意中将自己的DNA引入实验中。此外，他们开发了更有效的提取方法，提高了尼安德特人DNA的产量。之后，利用计算机程序将古代骨骼的DNA片段与黑猩猩和人类的参考基因组进行比较，以便重建尼安德特人的基因组。

2010年，Svante Pääbo及其团队成功地从数万年前的骨骼中重建了第一个版本的尼安德特人基因组。将尼安德特人的基因组与现代人的基因组进行比较后发现，现代人和尼安德特人大约在5万年前相遇并产生了后代，当时现代人类离开了非洲，来到了欧洲和亚洲。

因此，即使在今天，非洲以外人类的基因组中仍然包含大约2%的尼安德特人DNA。这种遗传贡献影响了人类进化：例如，它增强了现代人的免疫系统，但同时也影响了他们对几种疾病的易感性。

Svante Pääbo表示：“尼安德特人是现代人类最近的亲戚。将它们的基因组与现代人和类人猿的基因组进行比较，我们就能确定祖先的基因变化是何时发生的。在未来，它也可以解释为什么现代人类最终发展出一种复杂的文化和技术，使他们几乎能够统治整个世界。不过，这需要更深入地了解尼安德特人的基因组。

追踪人类起源

2014年，马克斯·普朗克进化人类学研究所的团队成功破译了尼安德特人的近乎完整基因组。

“我们发现了基因组上约3万个位点，在这些位点上，几乎所有现代人与尼安德特人和类人猿存在差异，” Pääbo说。“这些差异也回答了是什么让解剖学上的现代人在遗传学意义上成为‘现代人’。其中的一些遗传变化可能有助于我们理解现代人的认知能力与那些已灭绝的原始人有何不同。”

在此之前，Svante Pääbo的团队于2012年再次获得了轰动全球的成果：他们从西伯利亚西部丹尼索瓦洞穴中发现的一块小骨头中解码了基因组。这些神秘的丹尼索瓦人与尼安德特人有着遥远的亲缘关系，对现在的巴布亚新几内亚居民、澳大利亚土著人及大洋洲其他人群的基因组有着高达5%的贡献。

研究团队目前正在研究重建DNA片段的新方法，有些片段严重降解，存在的数量更少。他们的目标是对更古老的DNA及世界上其他地区的遗传物质进行分析，由于炎热和潮湿，这些地区的DNA往往更难保存下来。

虎父无犬子

Svante Pääbo的父亲Sune Bergström也曾经获得诺贝尔奖：这位生物化学家与Bengt Ingemar Samuelsson和John Robert Vane爵士一起于1982年获得诺贝尔生理学和医学奖，以表彰他在前列腺素和相关生物活性物质方面的开创性工作。