我们从哪里来？2022年诺贝尔生理学奖，德国帕博教授

人类一直对自己的起源问题感兴趣。我们从哪里来？我们的智人为什么不同于其他的古人类？

我本人提出最根本的原因是:使用火种，长期吃熟食，易于消化食物、吸收超值营养，丰富了脑结构。这应该是科学家们研究的问题。

脑结构的丰富有利于创造复杂文化、先进发明和形象艺术是智人的独特能力。

大约200万年前左右，地球已出现尼安德特人、丹尼索瓦人。

研究证据表明，解剖学上的现代人类:智人大约在30万年前首次出现在非洲，而我们的近亲尼安德特人则一直活动在非洲以外的地区，并在大约40万年前至3万年前定居在欧洲和西亚，之后便灭绝。

两者出现交集源于智人的出走。在约7万年前，智人从非洲迁移到中东，并从那里开始扩散至世界各处。

可见，智人和尼安德特人应该在欧亚大陆的大部分地区共存了数万年。但是，我们与已灭绝的尼安德特人究竟有怎样的关系呢？基因组信息也许能提供线索。20世纪90年代末，科学家对几乎整个人类基因组实现了测序。这项伟大的成就使得随后对不同人群之间的遗传关系的研究成为可能。显然，研究我们与尼安德特人的关系也可以沿用这一方法。但问题在于，我们要对从古代标本中发现的DNA进行测序。

给尼安德特人的基因组测序

对古代标本中的DNA进行测序面临极大的技术挑战。因为随着时间的推移，DNA会遭受化学修饰并降解成短小的片段。几千年后，只会剩下微量的DNA，并且很可能被细菌和当代人类的DNA严重污染。为此，帕博一直探索并开发研究尼安德特人DNA的方法。

1990年，时任德国慕尼黑大学教授的帕博决定分析尼安德特人的线粒体DNA。线粒体基因组很小，只包含细胞中遗传信息的一小部分，但每个细胞中有数千个备份，有助于增加研究成功的可能性。终于，帕博成功从一块4万年前的骨头中测序出一段线粒体DNA。至此，我们第一次从已灭绝的人类近亲身上获得了DNA序列。但毕竟，对线粒体中的基因组进行分析所获得的信息十分有限。1999年，帕博在德国莱比锡创建了马克斯·普朗克演化人类学研究所。在这里，帕博与团队不断改进从古人类遗骸中分离和分析DNA的方法，并借助新兴技术显著系统发育树显示了智人与已灭绝的古人类的演化关系，也显示了帕博发现的基因流动。提高了DNA测序效率。此外，帕博还聘请了几位专攻群体遗传学和高级序列分析的重要合作者。最终，团队在2010年发布了第一个尼安德特人的基因组序列。比较分析表明，尼安德特人和智人最近的共同祖先生活在大约80万年前。有了尼安德特人的基因组序列，我们还可以比较他们和世界各地的现代人类之间的关系。结果显示，比起居住在非洲的现代人类，欧洲或亚洲的现代人类的DNA与尼安德特人的DNA更相似。这意味着，尼安德特人和智人在欧亚大陆共存时发生了杂交。具有欧洲或亚洲血统的现代人类有1%~2%的基因来自尼安德特人。

另一个分支：丹尼索瓦人

2008年，科学家在西伯利亚南部的丹尼索瓦洞穴中发现了一块4万年前的指骨碎片。帕博教授对其中保存异常完好的DNA进行了基因组测序，其DNA序列与尼安德特人以及当今人类的所有已知的序列都不同。因此，帕博确认这块指骨属于一种此前未知的古人类，命名为丹尼索瓦人。比较分析显示，丹尼索瓦人和智人之间也发生了基因流动。这种关系首次出现在美拉尼西亚和东南亚的一些地区，那里的人携带有6%的丹尼索瓦人DNA。至此，我们对人类的演化史有了全新的理解。在智人迁出非洲时，至少有两个现已灭绝的古人类种群居住在欧亚大陆。尼安德特人曾居住在欧亚大陆西部，而丹尼索瓦人则居住在欧亚大陆东部。在智人向外扩张和向东迁徙期间，他们不仅与尼安德特人相遇并杂交，还曾与丹尼索瓦人杂交。

创建全新学科

由于这些开创性研究，斯万特·帕博建立了一个全新的学科古基因组学。在最初的发现之后，团队又完成了对已灭绝人类的其他几个基因组序列的分析。这些发现可以帮助我们更好地理解人类的演化和迁徙历史。

目前国际上进行古基因组研究的团队越来越多。曾在帕博实验室完成博士研究的付巧妹于2015年底回到中国，继续从事古基因组学的研究工作，聚焦于东亚地区的人类演化。2019年，中国科学家在青藏高原的一处洞穴内发现了丹尼索瓦人遗骨，说明这一古人类种群的分布可能比之前各种古基因组学证据显示，在漫长的演化过程中，不同人种群体之间进行杂交和基因流动，来自我们已灭绝的近亲物种的基因甚至影响了当今人类的生理机能。比如，在现在人类中存在的丹尼索瓦人的EPAS1基因，它赋予了个体在高海拔地区生存的优势，在当今生活在西藏的人群中很常见。再比如，尼安德特人的基因影响了我们对不同类型的感染产生免疫反应的方式。