文｜劉沐芸 中國（深圳）綜合開發研究院特約研究員、細胞產業關鍵共性技術國家工程研究中心主任、深圳市地方領軍人才，理學博士
2022年10月3日，德國馬克斯.普朗克進化人類學研究所所長Svante Pääbo，由於其利用基因測序技術在人類進化史研究中取得的突破性研究成果，接到了來自斯德哥爾摩的電話，也是2022年度首個公布的諾貝爾獎項獲得者。出身於斯德哥爾摩的Svante Pääbo在接到來自家鄉的電話時，起初還以為是實驗室同事精心策劃的「惡作劇」。
Svante Pääbo開創性地將現代基因測序技術應用於考古研究，研究了人類進化的同時，開創了一門新學科——古基因組學，並創立了馬克斯.普朗克進化人類學研究所。
延續上一篇「2022年諾獎預測」，Svante Pääbo是文章中提及的「開創基因時代的科學家」，將現代的基因測序技術應用到傳統的考古研究中，對古人類基因進行了數據化分析與解讀。依據諾貝爾科學獎的評審標準，這屬於改變研究範式的科學發現，同時造福人類：利用現代測序工具，Pääbo通過對比現代人類與滅絕古人類之間的基因差異，揭示了人類之所以是獨一無二的物種的研究基礎，屬於開創性研究。其開創性主要體現在2方面。
# 新的提取技術
從有記錄以來最古老的人類DNA中——來自西班牙43萬年前的古人類，提取並分離出超過300萬個鹼基對，為分析尼安德特人對現代人類DNA的影響奠定基礎，革新了人們理解遠古時代的方式。
# 新的分析方法
這些古人類的DNA由於年代久遠，經受數千年的環境暴露、日曬雨淋等必然受損，會被微生物、細菌或人類的基因序列「污染」，Pääbo團隊開發了一種新的測序技術，很好的去除「DNA污染」對樣本的影響，對這些年代久遠的基因組進行測序分析，並發現，歐洲或亞洲後裔的現代人類的基因組中有1-4%可以追溯到尼安德特人。
# 獲獎成果：
2010年（諾獎平均獲獎時間為10-20年），Pääbo的研究發現，現代人類在基因上也並不是完全不同。Pääbo應用基因測序技術對40000+年前的骨骼進行了基因信息的提取和「閱讀」，這在一般人看來是不可能完成的任務。因為古老的遺傳物質，通常會因為年代的久遠出現嚴重的微生物降解、污染等，Svante Pääbo團隊發明了一種新方法對尼安德特人的遺傳物質進行測序，發現了一種以前不為人所知的古人類——丹尼索瓦人，為古人類研究「繪製」了一幅人類進化圖譜，這些已經滅絕的人類近親的基因是如何遺傳給現代人類的。
//2008年在西伯利亞南部的丹尼索瓦洞穴中，發現了一塊4萬年前的指骨碎片，這塊骨頭中保存著異常完好的DNA，Pääbo佩團隊正是通過對這塊骨頭的基因測序，發現了丹尼索瓦人。Thilo Parg / Wikimedia Commons，License: CC BY-SA 3.0
//Pääbo 的發現提供了有關智人從非洲遷移到世界其他地方時世界人口分布情況的重要信息。尼安德特人居住在歐亞大陸的西部，丹尼索瓦人則居住在東部。當智人遍布整個大陸時，雜交就發生了，留下了留在我們DNA中的痕跡。
事實上，智人、尼安德特人和丹尼索瓦人之間曾經發生過雜交，這些雜交印跡在今天人類的基因組中還有跡可循。比如抗擊入侵的病毒和細菌的重要的免疫基因，就是3個來自尼安德特人的基因，TLR1、TLR6和TLR10，同時也容易引發過敏；擁有尼安德特人基因（染色體3上的一組基因）的群體更容易出現嚴重的Covid-19症狀；還有，藏族人之所以具有適應高海拔地區生存的能力，是因為攜帶了來自丹尼索瓦人的EPAS1基因等。這表明研究古人類基因也是一項造福人類的科學發現。
開創性研究源自「強烈的好奇心」：
Pääbo對古基因的興趣源於少年一次與母親一起到埃及的度假經歷，激發了對古埃及的想像力與對古基因的研究興趣，後在Uppsala大學期間，同時選擇了埃及學和醫學，並獲得免疫學博士。
諾獎成果並非一帆風順，1985年（同年5月，美國能源部在加州提出了「測定人類基因組全序列」的動議），就在《自然》雜誌上發表了一篇「從埃及木乃伊細胞中發現少量DNA」的研究，但「出師不利」，這篇研究很快就受到「廣泛質疑」，稱其發現的所謂木乃伊的DNA很可能是他自己在處理樣本是留下的，而並不是古代木乃伊的 ，因為處理樣本的人類很小的皮膚斑點都能「污染」古人類樣本。遇到這種情況，一般人可能就會換研究方向了，但Pääbo不同，他「發奮圖強」，誓要「一條路走到黑」，於是推動開發了一種新的測序技術，來減少採樣和處理樣本過程中的「污染」，並能有效區分古代基因與現代基因。
良好的機制是創建世界一流學科的基礎。1997年，Pääbo在《細胞》雜誌發了一篇分水嶺的研究成果，表明可以從5萬年或更長時間的骨骼中提取大量的DNA，因為，線粒體的DNA在細胞中比來源於細胞核的DNA更豐富。雖然，這不是此次獲獎的成果，但這篇文章奠定了Pääbo在古基因組學界的引領性地位。隨即，著名的德國馬克斯.普朗克邀請Pääbo創建馬克斯.普朗克進化人類學研究所，並擔任創始所長，直至現在。在這裡，Pääbo得以「大展拳腳」，最終於2010年在《自然》雜誌上，發表了今天取得諾獎的研究成果。2020年化學獎的獲獎者之一Emmanuelle Charpentier也是出自馬普所。如何創建一流學科並取得諾獎成果？就是去除「地位偏見」（Status-bias），聘請填補學科空白的科學家並為其配置資源創建一個新學科，而不是聘請諾貝爾獎獲得者然後掛牌。德國馬普所的通過「選才、用才、圍繞著人才配置資源、取得諾獎成果」的機制值得正朝著世界科技強國邁進的我們借鑑學習。
研究要趁早，成功的路上並不擁擠，諾貝爾生理學/醫學獎只頒給一位科學家雖然不少，但也並不常見（總計40次頒給1人，34次2人共享，39次3人分享），最近的一次是2016年的日本科學家Yoshinori Ohsumi，由於發現了細胞自噬機制而「獨占」當年的獎項。這次古基因學的獲獎（尤其是在人類基因組計劃之前）以及Pääbo的「獨占」，可能有些令人無法理解：一是相比於基因組學在其他領域的研究熱度，古基因組學屬於「冷門」學科；二是，哈佛醫學院也開展了同類研究並取得了許多重要成果。
但從另一方面來看，就好理解。因為，冷門學科其實就是開創性研究；雖然後來者取得的成果多，但確無法和奠基人相提並論，也因此，Pääbo被稱為「古基因組學之父」（Godfather of the Field）。雖然第一個「吃螃蟹的人」會面臨著可能的「創新負擔」，但世界會記錄你是開拓者並予以回報。
目前，總計有213名男性科學家和12名女性科學家獲得了諾貝爾生理學/醫學獎。
Pääbo是進化人類學家，研究的是現代人類與古人類基因之間的「傳承與變異」，那你說「Pääbo那種探索未知的好奇心，以及獲得諾貝爾獎」是否也有遺傳呢？他的母親是一名化學家，他的父親是一名生物化學家。並且，由於對前列腺素的研究，他父親Sune Karl Bergström獲得了1982年的諾貝爾生理學/醫學獎，因此，Svante Pääbo（為私生子，隨母姓）和其父親也成為了諾貝爾獎歷史上第三對獲獎的「父子兵」。