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何以为人?今年诺奖得主揭示人类演化之谜

好奇是人类的天性。我们时常会思考自身的命运:我们是谁?从何而来?又要往哪里去?是什么让人类如此与众不同?


北京时间10月3日17时30分许,2022年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。瑞典科学家斯万特·帕博(Svante P bo)获奖,以表彰他“在已灭绝古人类基因组和人类进化方面的发现”。


帕博发现,在大约7万年前人类离开非洲后,基因从这些现已灭绝的古人类转移到了智人身上。这种古老的基因流向现代人类,在今天具有生理相关性,比如影响人们免疫系统对感染的反应。


不仅如此,帕博建立了一门全新的科学学科——古基因组学。通过揭示所有现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异,他的发现为探索“是什么使我们成为独一无二的人类”提供了基础。


DNA定位于细胞中两个不同的区域。核DNA保存了大部分遗传信息,而更小的线粒体基因组存在数千个副本。人死后,DNA会随着时间退化,最终只剩下极少量。它也会被细菌和现代人的DNA污染。诺贝尔奖官方网站截图。


来自诺贝尔奖官方网站的相关资料指出,现代智人大约30万年前起源于非洲,人类的近亲尼安德特人在大约40万年前-3万年前在非洲以外的欧洲和西亚居住,智人和尼安德特人在欧亚大陆共存了数万年。


但对于人类与已灭绝的尼安德特人的关系,人们长期以来了解甚少。而关键的线索来自基因组信息。到1990年代末,几乎整个人类基因组都已得到测序。然而,研究现代人与尼安德特人之间的关系,需要对从远古样本中收集的基因组DNA进行测序。


帕博意识到了技术上的难度。随着时间推移,DNA会被化学修饰、降解成片段。数千年后,只剩下微量的DNA,并且残留的DNA会被细菌和当代人类的DNA污染。帕博开始开发研究尼安德特人DNA的方法,这项工作持续了几十年。


2010年,帕博发表了首个尼安德特人基因组序列。对比分析表明,尼安德特人和智人最近的共同祖先生活在大约80万年前。帕博和团队同事现在可以分析尼安德特人和来自世界不同地区的现代人之间的关系。对比分析表明,尼安德特人的DNA序列与起源于欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似,而不是非洲。


这意味着,尼安德特人和智人在几千年的共存中进行了杂交。在现代具有欧洲或亚洲血统的人类中,大约1%-4%的基因组来自尼安德特人。


2008年,帕博博士的团队对西伯利亚南部一块距今4万年前的指骨碎片进行DNA测序。结果引起了轰动,帕博发现了一种以前不为人知的古人类,命名为丹尼索瓦人。与来自世界不同地区的同时代人类的序列比较表明,丹尼索瓦人和智人之间也发生过基因流动。这种关系首先在美拉尼西亚和东南亚其他地区的人群中被发现,那里的个体携带高达6%的丹尼索瓦人DNA。


如今,因为帕博的发现,人们终于可以了解到,这些已经灭绝的“亲属”们的古老基因序列,至今仍影响着当今人类。

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