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80后的她,竟是古人类DNA密码破译者!
2021-12-04 10:09:45   来源:化石网   评论:0 点击:

80后的她,竟是古人类DNA密码破译者!(化石网整理)据CCTV4《鲁健访谈》、中央广播电视总台华语环球节目中心新媒体:如果将地球迄今的46亿年历史压缩成一天24小时,人类在倒数38秒以南方古猿的形象登场,最后0


80后的她,竟是古人类DNA密码破译者!

(化石网整理)据CCTV4《鲁健访谈》、中央广播电视总台华语环球节目中心新媒体:如果将地球迄今的46亿年历史压缩成一天24小时,人类在倒数38秒以南方古猿的形象登场,最后0.1秒人类文明才匆匆建立。人类走到今天,各种生存证据待解,有一种研究方法是从古人类DNA的角度探索关于人类的终极问题。
 
古人类的基因是否分好坏?复盘古人类DNA的过程中最难的是什么?寻找亚洲人类祖先目前进行到哪个阶段?远古的丹尼索瓦人的灭绝与病毒有关吗?最古老的人类DNA有40万岁,还会找到更古老的吗?……带着这些问题,本期《鲁健访谈》来到中科院古脊椎动物与古人类研究所,与长期研究人类演化的80后女科学家付巧妹展开对谈。
 
寻找古DNA之路
 
“只要样品有本源DNA……”
 
在古人类DNA研究领域,付巧妹的名字通常和“首次揭秘”、“重新改写”等关键词联系在一起。
 
2017年,付巧妹与团队测序发现,四万年前北京田园洞人已呈现现代亚洲人的遗传特征,这是第一例中国的人类古基因组,同时也是到目前为止东亚最老的早期现代人的基因组。2021年,付巧妹又获取了中国黑龙江省早期人类样本的古基因组数据,为探寻东亚北部人群的适应性基因提供了新的证据。
 
“三万多年前的黑龙江人群,跟四万年前的田园洞人群,这两拨人是一群人。我们还在无意中发现,美洲原著民的东亚成分最直接的来源是跟一万四千年前的黑龙江人群最相关。”亚洲人群迁徙、分化与融合的历史正在被揭开。
 
除了寻找亚洲人类的祖先,付巧妹也在寻找着已灭绝的古人类。10万年前丹尼索瓦人曾与人类的祖先共同生活在地球上。2020年底,付巧妹在位于中国甘肃白石崖洞的沉积物中获取了丹尼索瓦人线粒体DNA。这是在中国考古遗址沉积物中提取古人类DNA的首个成功案例。付巧妹在访谈中提到,丹尼索瓦人的DNA与人类祖先有关的证据是适应性基因。她解释称,80%的西藏人带有EPAS1基因(适应高原缺氧环境基因)的长的片断,跟丹尼索瓦人很像。
 
丹尼索瓦人的灭绝有没有可能是因为某种病毒?在访谈中付巧妹给出了她的观点。“我觉得不太可能,因为如果有,一定会在DNA中找到证据。”对于付巧妹来说,只要能找到本源DNA,一切就能迎刃而解,“我们最大的难度是如果样品没有本源DNA,那就没有办法做任何事情。只要有,再结合现代技术,基本上都能做出来。”
 
那么古人类究竟可以追溯到多少万年之前?“结合生物化学的降解机理,很多人认为人类的古DNA不会超过10万年,但事实证明,人类的古DNA已经延展到40万年前。如果想找到上百万年前的有难度,目前为止还没有实力。但是古DNA也只是遗传的一种方式,其实还可以通过古蛋白,古蛋白可能能保留更长时间。我们现在也在做相关的工作和拓展。”
 
科学问题没有国界
 
“要多进行交流,同时保持前沿状态。”
 
今年是人类基因组计划第一份草图公布20周年,付巧妹和团队应《科学》杂志的邀请,发表了针对人类演化的综述。
 
“我们不敢说我们自己在什么地位,但是至少我们做到了当时的一些期许。参与人类基因组计划草图公布20周年特刊,在某种程度上也说明了我们是一个处于国际前沿的团队。”
 
“有人老是说,国外怎么怎么样,似乎是认为我们与国外有差距。其实我们就是一支国际团队,有来自不同国家的成员。我们受邀参加过国际上很多重要的主题报告会议,能感觉到我们就是其中之一且缺一不可,因为科学问题是没有国界的。”
 
对于研究人类共同祖先这件事,付巧妹称自己是带有使命感的,“我们研究的问题,要考虑到它的前沿性。所以我觉得要警醒,并不能说我们已经有什么样的成果就可以了,而是要不断探索未知,始终保持对科学问题的好奇心,同时在过程中升华。”付巧妹透露,他们今年还进行了乌兹别克斯坦的古DNA研究,“在国际合作中很重要的一点,就是要多进行交流,才可以共同进步。同时我们也是一个相对独立主导的状态。”
 
求学之路4次换专业
 
“我也许很笨,但我会尽力。”
 
付巧妹曾先后4次更换专业,从师范到文物保护,再到研究古人类食谱,最终与古DNA结缘,成为改写古人类史的古遗传学专家。付巧妹说,这一切最大的动力是好奇心,而她也从来没有认为自己的专业冷门。
 
“从专业的变化来讲,我是顺应本心的,我从高中就对生物很感兴趣。但以前的我不是一个很刻苦的小孩,到后面越来越刻苦,很大的原因是在做这件事情的时候,我很激动。包括现在在做的事情,是让我很开心的事情。在这样的情况下,才会有更大的动力做更深入的研究。”
 
“做老实人、探前沿事”,这是古脊椎动物与古人类研究所的所训,也是付巧妹一直激励自己的格言。付巧妹在德国留学时,她的导师——古人类研究权威专家帕博曾评价,付巧妹是团队中最优秀的学生。在对于这一褒奖的回应中,付巧妹谦虚的个性可见一斑,“不敢说是最优秀的学生,只能说是之一。我觉得是因为大家想不到的我去做了,做法也是大家想不到的,还能做得挺不错。”
 
“现在看起来,很多事情很光鲜,其实过程中有很多的不容易和挑战。”付巧妹称,当时到德国留学,初来乍到进入陌生领域,就要面临半年一次的考核,“压力非常大,但没有影响到我。我告诉我自己,我也许很笨、也许很不行,但更重要的是我是不是尽力了。”而她跟自己的学生也是这么说的,“很多事情不是说你要达到谁的标准,而是你自己问你,如果是你想做的事情,你尽力了没有,如果你尽力了,你失败了,其实什么样都是可以接受的。”
 
研究古DNA的启示
 
“我们的终极思考是敬畏生命。”
 
“除了非洲人,其他的人,包括你我在内,都有尼安德特人的成分。”付巧妹以尼安德特人为例,阐述古人类在现代人类基因图谱里留下的遗传印记,同时也说明“基因没有所谓的好坏,只有是不是适合当时的环境”。
 
例如“夜猫子”和“ Ⅱ型糖尿病”,都与尼安德特人有关。“‘夜猫子’并不是指熬夜,而是他们喜欢在阳光变弱的时候活动,现在看来似乎不太好,但在当时也许不是坏事。还有 Ⅱ型糖尿病,如果回到当时,在狩猎环境不好的情况下,如果是早上空腹去狩猎,血糖增高,肯定比血糖降低要强。换一个角度思考,其实,利弊是一个相对的问题。”
 
付巧妹的思考也与当下的疫情联系到一起,她介绍称有团队结合古DNA的数据发现,南亚和欧洲的重症可能与尼安德特人的一些基因有关。“我举这个例子的意思是,其实很多东西是共存的,而且人类都会适应它。因此我们要思考的终极问题是,人类是万物的一种,我们要敬畏生命。”
 
付巧妹所进行的古DNA研究,就是在不断破解“最后38秒”里无数未知的谜题。接下来付巧妹将继续探索完成她的“东亚人的演化”拼图。冰盛期的东亚人群是怎样的?他们与中华文明有什么关系?最终如何形成了不同的民族……付巧妹称,还有很多事情,等着他们去做。

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