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广州民族学院(古DNA破解人类从何而来，一项“几乎不可能的任务”)
人类,基因组,安德广州民族学院(古DNA破解人类从何而来，一项“几乎不可能的任务”)
发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
帕博团队已经完成了对已灭绝人类种群的额外的基因组序列分析，分析表明：远古时期，尼安德特人居住在欧亚大陆的西部，而丹尼索瓦人居住在东部。当现代人类的祖先智人开始迁移并遍布整个欧亚大陆时，各种人类种群间的杂交自然而然的发生，并且在现代人的DNA中留下了痕迹，这些古人类的DNA痕迹甚至在延续着古人类的生理功能，守护着我们现代人的健康和生命。这些发现建立了一种被科学界广泛利用的独特资源，方便我们更好地了解人类进化和迁移。
倪喜军：尼安德特人遗传残留在现代人类中的基因，大多和有害突变相关联，这也反映了种间杂交的特点。但也有一些有益的基因，比如丹尼索瓦人的少量DNA可能使得现代人类适应高海拔的生活。
李辉：基于对过去的回溯，我们就能知道，人类以什么样的速度在进化，实际上这对我们认识未来也起到非常关键的作用。人类不可能停止进化的脚步，只是在以很缓慢的、我们感觉不到的速度在发生变化，那么我们未来会怎么样，不同的环境对我们人类的身体、基因会产生什么样的影响？比如说疫情对我们的基因会产生怎么样影响？人类在全球范围内的流动对我们的未来会产生什么影响？这些问题都要基于我们对过去的进化的认知，才有可能做出相对正确，或者更加正确的判断。
（左图）帕博从已灭绝的人类骨骼标本中提取 DNA。他首先从德国的尼安德特人那里获得了一块骨头碎片，该地点以尼安德特人的名字命名。后来，他使用了来自西伯利亚南部丹尼索瓦洞穴的一根指骨，丹尼索瓦人就是在这个地方命名的。（右图）系统发育树显示智人与已灭绝的人类之间的进化和关系，还说明了帕博发现的基因流。图片来源：诺贝尔奖委员会官网
澎湃科技：在古DNA研究方面，帕博克服了怎样的难点？
王传超：古DNA是指古代生物遗体或遗迹中残存的DNA片段，包括古代人类DNA、古代动植物和微生物DNA等。对古人进行DNA的研究往往受限于DNA降解严重，微生物DNA含量高和现代人群DNA污染等因素的影响，能否从古代人类遗骸中成功获取内源性古DNA并进行深入研究分析，一直是古DNA研究领域面临的实际困难和挑战。
李辉：化石，或者我们应该叫亚化石，因为它没有完全变成矿物，只是部分变成矿物，里面还有有机物，随着时间的推移，里面的DNA不断地降解，当我们拿到一块1万年、2万年、3万年的骨头的时候，按照传统的检测手段，根本找不到其中的DNA，必须要有特别的检测手段。帕博的方法是用探针把古代人种的基因组从矿物、土壤、细菌的基因组等乱七八糟的杂质里抓取出来，就像扔一个钩子进去，钩子自动把它吸住，勾出来，就是这么一个事儿。
我们以前没办法，就是像翻垃圾堆一样拼命翻，要看运气的，困难程度就像在整个上海生产的垃圾堆里找戒指。像我以前读博的时候，就从良渚文化的古人里面一个一个地去检测，花了好几年才完成几个位点的检测。用他现在的方法的话，很多事情一两天就做完了，而且是整个全基因，不像我们当时，挖掘出来的只是一个基因片段。
帕博的开创性工作为解释是什么让我们成为独特的人类提供了基础。图片来源：诺贝尔奖委员会官网
澎湃科技：中国境内有尼安德特人的发现吗？
倪喜军：目前中国境内还没有发现大家认可的尼安德特人。马坝人和许昌人有一些尼安德特人特征，但很遗憾这两个化石都没有提取到古DNA数据。和欧亚大陆和美洲人群一样，中国人群也含有少量尼安德特人遗传片段，但它是在本地杂交的结果，还是在6万年左右现代人最后一次走出非洲后与尼安德特人杂交的结果，目前还并不清楚。
澎湃科技：中国的古人类学研究未来还有哪些发展？
王传超：随着分子克隆、PCR、二代测序技术、引物延伸捕获和液相杂交捕获等扩增和测序技术的不断涌现，古DNA研究已逐渐成为一个用途广泛、极有发展前景的领域。通过古DNA研究，结合考古学、历史学、语言学和古生物学等，能够分析古代生物的谱系、分子演化理论、人类的起源和迁徙、疾病和健康状况、食物来源和种类、动植物的家养和驯化过程等。
倪喜军：古DNA技术在世界各地得到广泛应用，在我国也有很多实验室进行古DNA研究，比如中科院付巧妹团队、厦门大学王传超团队、复旦大学文少卿团队等，他们都在不断产出新的研究数据。应用到国内考古研究，认识不同历史时期人群的扩散和交流的路线和途径，产生很多有益的成果，包括把形态学和基因组水平的演化结合，研究潜在的医学应用。
我们团队正在对新发现的龙人头骨做进一步分析，扩大原有的数据矩阵，计划将现有已发表的DNA数据，与化石年代学和形态学的数据结合，进行综合分析，建立更完善的系统，以研究人类演化过程中存在多少支系，其中有多少灭绝了，它们各自又是如何扩散的。
澎湃科技：帕博的研究生涯对中国科学界有哪些启示？
倪喜军：帕博从起步至今二十几年的工作，可以说是非常典型地由兴趣驱动，而不是因为直接看到技术转化应用的可能。帕博最初在阿伦·威尔逊（Allan Wilson）的实验室里做研究，他也是古DNA领域的先驱，最开始也是没有什么大的影响的。很多技术的发展和发现，都是在前期看上去没什么用处的工作的基础上出来的。
德国马普所能够为帕博建立实验室，提供了非常好的支持，这也是他成功的关键之一。他还说动了很多古人类学家提供材料，去做“破坏性”的工作，钻洞提取样品。
我真的希望年轻人能够有足够的这样的运气，获得稳定的支持做他喜欢做的事情，而不必去担心很多其他事情。中国不缺优秀的科学家，优秀科学家需要生长的土壤，少一点行政干预，不要那么急功近利地追问产出。这对科研管理者是一个启发。
2022年诺贝尔生理学或医学奖得主、瑞典科学家斯万特·帕博（Svante Pääbo），演化遗传学家，古遗传学领域的开创者之一，德国莱比锡马克斯·普朗克科学促进协会（马普所）演化人类学研究所所长。