傳承中心｜勇氣的讚歌：一文讀懂2022年諾貝爾生理學或醫學獎
金融街電訊／諾獎2022-10-05 08:00
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金融街電訊一周一諾獎 人類的起源向來是人們感興趣的話題。我們從哪裡來？現代人與我們之前的人種有什麼關係？是什麼讓智人有別於其他人種？獲得2022年諾貝爾生理學或醫學獎的瑞典科學家斯萬特·帕博通過其開創性研究，完成了一件看似不可能的事：為尼安德特人的基因組測序。尼安德特人是現代人已滅絕的近親。
10月3日下午，2022年諾貝爾生理學或醫學獎授予斯萬特·帕博（Svante Pääbo）教授，以表彰他在古基因組學領域的突出貢獻。很多人都說今年的諾獎有些冷門，但只要了解帕博教授的工作，就知道其研究對於人類理解自身有着重要意義，和現代人類的健康也有千絲萬縷的關係。在今天的這篇文章里，葯明康德內容團隊將和大家一道走近這位新晉諾獎得主，了解他的生平與研究。
▲今年斬獲諾獎的Svante Pääbo博士
（圖片來源：參考資料[2]）
難與父親和解的「諾二代」
帕博教授在德國的馬克斯·普朗克研究所工作，10月3日正是當地的假期，紀念兩德的統一。當他喝完最後一口茶，想要去岳母家接女兒時，一通來自瑞典的電話打了過來。一瞬間，他還以為是自己在瑞典的度假小屋出了什麼問題，類似割草機壞了之類。得到獲獎的消息後，他很是驚訝。在隨後的訪談中，他坦言自己雖拿了不少獎項，但從沒想過關於古人類基因組學的工作還能入諾獎的法眼。
▲諾獎官方賬號說得知獲獎消息時，帕博教授正在喝咖啡（帕博教授採訪中改說是在喝茶）（圖片來源：諾貝爾獎官方推特；Credit：Linda Vigilant）
帕博從小在斯德哥爾摩長大，諾獎委員會在宣讀名單時也自豪地說今年我們迎來了一位瑞典的獲獎者。他的母親是一名來自愛沙尼亞的難民，對科學有着極度的熱愛。她曾在一名叫做Sune Bergström的生化學家的課題組做研究，後者雖有自己的獨立家庭，卻在一場婚外戀中成了帕博的生父。1982年，Bergström因發現前列腺素和類似激素的生理作用而共享了諾貝爾生理學或醫學獎。從這一點上看，帕博可以說是「諾二代」。
《紐約客》2011年的一篇報道曾提到，Bergström每周六會以工作為名，帶着年幼的帕博在不用擔心自己被認出來的地方散步。他的妻子也很默契地從不在周六「工作時間」打電話給他，希望讓這個秘密永被封存。直到Bergström去世前不久，他的兒子才知道有帕博這個同父異母的兄弟。
▲同為諾獎得主的父親並沒有給帕博帶來想像中那麼大的影響（圖片來源：Sune K. Bergström – Facts. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2022. Mon. 3 Oct 2022. <https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1982/bergstrom/facts/>）
諾獎委員會的採訪玩笑似地提及了帕博的諾獎血緣，問作為諾二代獲獎，是否有什麼不一樣的感覺。帕博在聽到問題後沉默了幾秒，長嘆一口氣，然後猶豫地暗示父親對自己的影響並沒有那麼大。事實上，他更遺憾自己的母親未能見證這一天的到來，因為是她激勵了自己在科學道路上的成長。
對歷史着迷
很小的時候起，帕博就對帶有歷史感的東西感興趣。在瑞典茂密的森林裏，他有時能找到史前人類留下的一些碎陶片，並用它們來裝飾自己的房間。有一次，他的母親帶他去埃及旅遊。在看到金字塔後，年輕的帕博更是為之深深着迷。讀大學時，他立志要成為一名埃及學家。
但大學課程與他想像得有些不一樣。原本他想要研究木乃伊，然而課程上卻只安排解析象形文字。對此感到無聊的帕博決定改行研究醫學和細胞生物學，卻始終沒有忘記對木乃伊的熱愛。他的博士學位事關病毒研究，他卻瞞着導師偷偷研究從古代乾屍中提取DNA的方法。
因為害怕導師覺得他不務正業，即便從一名木乃伊化的兒童體內成功提取出了DNA，他也只敢投給一個不知名的小雜誌，避免惹是生非。但這篇業餘時間搗鼓出來的論文質量極高。在將論文分享給加州大學伯克利分校的知名生化學家Allan Wilson教授請求指點後，後者被論文內容所驚艷，居然誤認為帕博是名年輕的教授，回信說能不能來他的實驗室做訪問。帕博只好回信說自己不僅沒有實驗室，連博士學位都還沒拿到呢。
圖片來源：123RF
最後，帕博的這篇論文在整理成英文後，以封面文章的形式發表在了《自然》雜誌上，並被《時代》周刊報道，認為這是「近期利用分子生物學取得的最大成就之一」。帕博在瑞典的同僚們對此不以為然，督促他別浪費時間在乾屍的奇怪愛好上，趕緊回來繼續研究病毒。
帕博沒有多少猶豫，離開瑞典前往加州，加入了Wilson教授的實驗室。他們對古代DNA有着相同的興趣。
不可能完成的任務
在諾貝爾獎的官方新聞稿里，將帕博教授對古代人類的基因測序工作稱為「不可能完成的任務」。這是因為DNA自然的化學性質決定它很容易被降解，同時也會被來自現代人類，甚至是細菌的DNA污染。想要找到少之又少的古代人類樣本，從中提取出本來就所剩不多的DNA，還要去除污染，準確分析，聽起來確實不大可能。
▲DNA位於細胞內的兩個不同位置：細胞核DNA含有大部分遺傳信息，剩下的少部分則位於線粒體中。在古代人類死亡後，DNA會隨着時間推移而降解，也會被來自細菌和當代人類的DNA所污染（圖片來源：參考資料[1]）
這正是帕博初到加州時所遇到的巨大挑戰。古埃及人的DNA與現代人極為接近，甚至有些片段一模一樣。我們要怎麼做出區分呢？為了做出技術上的突破，他選擇拿來自已滅絕動物的DNA來練手，遠至幾萬年前消失的大樹懶和猛獁象，近至只滅絕了幾十年的塔斯馬尼亞虎。在這些探索的過程中，帕博教授開拓了古基因組學這一全新的領域。
和他共事的同僚們對他的評價極高，說他將侏羅紀公園這樣的科幻變成了真實的科學，而倘若沒有帕博教授，古基因組學也不會存在。難得的是，帕博教授還保持了足夠的謙遜，說這是團隊的貢獻，而並非只有他個人。
幾年後，帕博教授接到了一通來自德國萊茵州立博物館的電話，問他有沒有可能從一些古老的樣本中提取出有用的DNA，他回答說除非能把樣本給溶解分析，否則不可能知道樣本是否還完好，而成功的可能性大概只有5%。
幾個月後，他收到了一小塊來自古人類的肱骨，它正是後來讓帕博教授聲名鵲起的研究對象——尼安德特人。
尼安德特人
最初的尼安德特人樣本在德國的一處石灰岩洞穴中被發現，早先並不為人所重視，還一度被當作垃圾處理，其完整程度幾乎肯定大打折扣。一名當地的商人救下了殘存的骨片，將它們交給了一位化石收藏家，後者從中看出了人類的影子。當時正值達爾文出版《物種起源》後不久，這些破碎的骨片也引發了曠日持久的人類起源爭論。
再後來，人們找到了更多、更完整的尼安德特人骨架。儘管它們的骨頭更厚，頭骨的形狀也顯得奇怪，但解剖學家們還是從中看到了太多與人類骨架相似的地方，認為如果有尼安德特人活到現在，走入紐約市的地鐵，周圍的人不會多注意他一眼。
▲尼安德特人與現代人類很相像（圖片來源：Bacon Cph, CC BY 2.5 <https://creativecommons.org/licenses/by/2.5>, via Wikimedia Commons）
2006年，在尼安德特人發現150周年之際，帕博教授宣布他將與基因測序公司「454「合作，對尼安德特人的基因組進行完整測序。454公司開發了一種高通量的測序技術，能同時複製幾萬條DNA片段用於分析。
擺在他們面前的第一個挑戰是獲取足夠的樣本。早些時候博物館寄來的骨片雖帶來了一些遺傳信息，但遠不足以拼湊出完整的基因組。
在獲得一組來自克羅地亞的全新樣本後，研究人員們成功獲得了幾百萬個鹼基對信息，第一個挑戰算是得到了解決，但第二個挑戰隨即而來。後續分析發現這些樣本可能有着現代人類DNA的污染，而且來自尼安德特人的佔比少得可憐，來自污染微生物的DNA倒是佔據了80%之多，表明測序工作的絕大部分數據都毫無意義。帕博教授回憶，當時的經歷讓人絕望。
在幾十年的探索中，帕博博士和他的團隊穩步改進了從古骨遺骸中分離和分析DNA的方法，終於使DNA測序變得非常高效。原本看似不可能完成的任務，也在2010年被帕博教授順利攻堅——當年，他們發表了首個尼安德特人基因組序列。
改寫教科書
在研究過程中，這支團隊的發現改寫了教科書。在項目啟動後約2年，來自哈佛醫學院的合作者發現尼安德特人的基因序列和人類很像，這原本不是新聞。但問題在於，他們似乎和一部分人類更像。具體來說，歐洲人和亞洲人身體里看似有更多與尼安德特人一致的DNA，非洲人的這一比例則要少一些。
研究人們的第一反應是又出錯了。因為「走出非洲論「幾乎是當時學術圈關於人類起源的唯一理論，指現代人都是來自一小群生活在非洲的古人類，他們大約在20萬年前走出非洲，在全球落地生根。依照距離遠近，他們大概在12萬年前抵達中東，5萬年前抵達歐亞大陸，遇上在歐洲生活的尼安德特人，並取而代之。
▲帕博博士的發現有着重要意義，它揭示了在智人走出非洲，來到全球各地時，地球上的人口分佈情況。尼安德特人住在歐亞大陸的西部，而丹尼索瓦人住在東部。當我們的祖先來到這些地區後，也與他們有過交配，在我們的DNA里留下了永遠的痕迹（圖片來源：參考資料[2]）
在排除了污染的可能性後，帕博教授團隊的這一發現表明，智人祖先取代尼安德特人的過程複雜而又漫長。他們並非簡單將後者趕盡殺絕，而是曾與尼安德特人發生交配，生下孩子。這些孩子的數量並不少，他們之間也會組建家庭，生兒育女，生下更多的後代，最終在歐洲、亞洲以及美洲生長繁衍。
至今，生活在歐亞大陸的現代人體內，依舊含有大約1%到4%的尼安德特人DNA，這其中也包括漢族人。
我們何以為人
在接受諾獎委員會的採訪時，帕博教授說過去的4萬年很特殊，因為我們是這一時間段唯一存在在這個世界上的人類。如果尼安德特人還能活到今天，我們看待他們，或是看待自己的眼光會有哪些不一樣呢？
圖片來源：Photo by The Royal Society, CC BY-SA3.0, Wikimedia Commons
我們已經沒有機會去檢驗問題的答案，但我們知道，已經滅絕的尼安德特人給現代人的健康留下了足夠大的影響，讓我們意識到自己並沒有那麼特別。一些研究顯示，尼安德特人留給我們的DNA雖然不多，但足以改變免疫系統的功能，或是睡眠的模式，又或是情緒的管理。用帕博教授訪談中的話講，他們的確影響了我們的生理（詳見葯明康德內容團隊今日次條報道）。
帕博教授也曾思考，有沒有什麼尼安德特人帶來的突變，讓現代人變得更加無畏，更具探索精神。他在《紐約客》的報道中發問，是什麼讓古代人類憑藉簡陋的船隻，朝着一望無際的大海決定出發？在終於抵達太平洋中的那些小島前，又有多少人曾葬身於海浪間？這種不知前路如何就貿然出發的勇氣，又是為了什麼呢？
答案或許隱藏在尼安德特人留給我們的基因里，又或許不是，但這已經不再重要。我們只知道，人之所以為人，不僅需要超越一切物種的智慧，也還要再加上一點點的瘋狂，才讓我們在這個星球上顯得如此與眾不同。帕博教授的工作，讓我們有機會審視這一點。
參考資料：
[1] Sleeping with the Enemy, Retrieved October 3rd, 2022, from https://www.newyorker.com/magazine/2011/08/15/sleeping-with-the-enemy
[2] The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2022, Retrieved October 3, 2022, from https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/press-medicine2022.pdf
[3] Ancient DNA pioneer Svante Pääbo wins Nobel Prize in Physiology or Medicine, Retrieved October 3rd, 2022, from https://www.science.org/content/article/nobel-prize-physiology-or-medicine-2022
[4] How Neanderthal DNA affects human health – including the risk of getting Covid-19, Retrieved October 3rd, 2022, from https://www.cnn.com/2020/12/09/health/neanderthal-genes-human-health-covid19-scn-wellness/index.html
[5] Nobel Prize in Physiology or Medicine Is Awarded to Svante Pääbo, Retrieved October 3rd, 2022, from https://www.nytimes.com/2022/10/03/health/nobel-prize-medicine-physiology-winner.html
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#五十人獨立經濟學家#中華博士會執行會長 金融街電訊總裁 CECU中國企業資本聯盟主席杜猛，著名獨立經濟學家，經濟學博士，被譽為中國四大財經怪才之一、鬼城博士。民革北京大學支部黨員。 代表作品：《貨幣學》《貨幣銀行學》《投資管理概論》《房地產開發與運營》《鬼城論》等。 曾經主持集團總部和上市公司的日常經營管理工作，對所屬投資地區和分子公司，數千萬平米的開發面積，進行管控，有國內外上市公司主要負責人的工作背景，資本運營和房地產投資與開發雙重工作經驗，是金融界和地產界學院派和實戰派的代表性人物； 先後擔任軍企、國企、校企、上市集團等不同背景的企業高管。
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王新華/編輯
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