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2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者帕博的不寻常人生路

已有 1643 次阅读 2022-10-3 23:16 |个人分类:杂文评论|系统分类:人物纪事

2022年诺贝尔生理学或医学奖得主Svante Pääbo教授和他的著作《尼安德特人》,有点意思,他老爹也是诺贝尔生理学或医学奖获得者(1982年),可是他并不随大名鼎鼎的父亲姓氏,因为他是私生子,随母姓,在瑞典长大,但是学习工作成名都在德国,从东德到西德,从事的研究也是绝了,从偷木乃伊的DNA开始,之后到尼安德特人的基因测序来研究古人类古生物开创一个新学科,把研究成果写成了畅销书,以至于大家都知道他的研究成果却没有注意到他本人是个科学家,也没有意识到这一新的学科这么重要。帕博教授真的是走了一条不寻常的人生路!

Svante Pääbo

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2022

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Born: 20 April 1955, Stockholm, Sweden


Affiliation at the time of the award: Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Leipzig, Germany, Okinawa Institute of Science and Technology, Okinawa, Japan


Prize motivation: “for his discoveries concerning the genomes of extinct hominins and human evolution”

Prize share: 1/1


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成长历程

在科学家试图还原人类演化历史的过程中,进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)不仅绘制出人类的近亲尼安德特人的基因组图谱,还为古人类的研究贡献了宝贵的方法和技术,比如古DNA超净实验室。利用分子生物学的方法研究古人类和其他古生物,这使得古人类学研究增加了一个全新而重要的视角,甚至在一定程度上开创了一个新的领域——古遗传学(paleogenetics)。


斯万特·帕博1955年出生于瑞典的斯德哥尔摩,他的母亲是从爱沙尼亚流亡到瑞典的化学家凯琳·帕博(Karin Pääbo),父亲为1982年的诺贝尔生理学或医学奖得主、瑞典生物化学家苏恩·伯格斯特龙(Sune Bergström)。因为是非婚生子女,帕博从小跟随母亲长大。


在很小的时候,帕博就表现出对考古研究的兴趣,他的房间堆满了史前瑞典人制作的陶器碎片。十三年岁那年,帕博和母亲一起到埃及度假,第一次接触到木乃伊,萌生了研究木乃伊的想法。


因此,1975年最初进入乌普萨拉大学(Uppsala University)读书时,帕博在人文学院学习科学史、埃及考古学、俄语等课程。不久,帕博就失去了兴趣,两年之后,他转向医学,之后又读了一个分子遗传学的博士学位。读博期间,帕博接触到了DNA克隆的技术,产生了利用这一技术研究古人类,尤其是研究木乃伊DNA的念头。


1984年,帕博成功地从一个死去两千多年的木乃伊身上提取到了DNA,并分析了其中的一小段,其结果发表在东德科学院主办的学术期刊《古代》(Das Altertum)上。然而,当时的主流科学界鲜有人阅读这个杂志,无人注意到这一研究。虽有些沮丧,帕博继续践行自己的想法,尝试在细菌中克隆从木乃伊身上提出来的DNA。


1984年11月,当帕博想办法测序克隆出来的木乃伊DNA时,加州大学伯克利分校的一个实验室报告了他们从一匹斑驴(quagga)的皮肤上提取出DNA并进行克隆,其结果发表在《自然》(Nature)上。斑驴是一种生活在非洲南部的动物,已经在1883年灭绝。也就是说,在帕博尝试利用DNA克隆技术研究古代人类时,也有一群科学家做类似的事情。与年轻的博士研究生帕博不同,该研究的负责人阿兰·威尔森(Allan Wilson)是当时最负盛名的演化生物学家之一,也是“走出非洲”的现代人起源理论的主要建构者。1987年,威尔森和其学生通过对全球现代人样品线粒体DNA的研究,提出现代人“所有的线粒体DNA都追溯到同一个女人”,而这个女人可能生活在二十万年前的非洲,“线粒体夏娃”的假说对现代人起源的研究产生了深远的影响。


受威尔森等人工作的鼓舞,帕博决定向《自然》投稿。1985年4月18日,帕博的论文“对古代埃及木乃伊DNA的分子克隆”(Molecular cloning of Ancient Egyptian mummy DNA)登上《自然》封面,引发学界轰动,很多主流科学媒体都给予了报道。


1986年,帕博拿到了自己的博士学位,随后来到瑞士苏黎世大学的分子生物学研究所做博士后研究,后在英国皇家癌症研究基金(Imperial Cancer Research Fund,现为伦敦癌症研究所)短暂工作了一段时间。


1987年,帕博开始跟随威尔森在加州大学伯克利分校做博士后做研究。当时,扩增特定DNA片段的聚合酶连锁反应(Polymerase chain reaction,PCR)技术刚刚兴起。在PCR技术的帮助下,帕博从威尔森实验室剩余的斑驴样品中提取出DNA并进行分析,测序的结果显示与1985年发表的结果相似。这意味着,古DNA的测序不仅可以更高效地进行,而且实验的结果能够被重复验证。


在研究从佛罗里达州发掘出来的一个7000年前的美洲土著的大脑时,帕博提取了一些DNA,并修复了一段看似不同寻常的线粒体DNA序列的片段,却发现它们此前在美洲土著人身上没有出现过,而只在亚洲人身上存在。经过两次独立的实验,结果依然如此。帕博很快意识到,这可能是现今的人的DNA污染造成的。结果确实如此。现代DNA污染是古人类以及其他古生物研究一个普遍性的问题,尤其是在古人类研究中,即便是现代人皮肤上的一丁点颗粒都有可能毁掉最后的结果。


1990年1月,帕博来到德国慕尼黑大学,成为动物学研究所的正教授,开始了自己的独立研究生涯。1997年他受邀担任马普协会在莱比锡演化人类学研究所的所长。


在德国,帕博的实验室专注于开发研究古DNA的技术。为解决DNA污染的问题,帕博和同事还搭建了世界上第一个古DNA研究的超净室(clean room),并设计出超净室的工作规则。如今,超净室已经成为世界上大多数古DNA研究实验室的标准配置。


尼安德特人是1856年在德国尼安德河谷(Neander Valley)发现的一种古人类。1997年,帕博和同事报告了对尼安德特人线粒体DNA的测序结果,这是科学家第一次从已经灭绝的人类身上提取到DNA并成功进行了测序。此后,帕博一直致力于对尼安德特人的研究。2010年,他与同事重构出在克罗地亚一处洞穴发现的尼安德特人化石的基因组草图,并发现尼安德特人与分布在欧亚的人群的祖先可能有通婚。2014年,帕博带领同事完成了对丹尼索瓦洞的尼安德特人的全基因组的测序,其精度可以与现今人类基因组序列相媲美。同年,帕博讲述自己和同事如何完成第一个尼安德特人基因组测序的著作《尼安德特人》(Neanderthal Man)出版。可以说,帕博是这个世界上最懂尼安德特人的现代人。


《尼安德特人》

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帕博评价《尼安德特人》


“《尼安德特人》最后成了一个视角非常私人化的书,记述了整件事情是怎么发生的。我一开始打算写一个严肃很多的科学书,但发现这样太无趣,工作量又很大。然后有一次我决定,不,我宁愿写一本我的两个小孩长大后能看懂的书,这样他们就知道爸爸不在家的时候在做什么了。所以这本书更像是为他们写的,其他人想看也行。所以到最后,这本书的视角就显得很私人、私密。现在它已经被翻译成16种语言了,我挺惊讶的。”



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