南風窗 作者 | 阿樹

今年的諾貝爾生理或醫學獎有些冷門，給了人類進化遺傳學。

獲獎者只有一位，瑞典進化遺傳學家斯萬特·帕博，古遺傳學的創始人之一——也意味着，摺合人民幣640多萬的獎金，由他一人獨享，也是該獎項近年少見的情況。

同時，這也是進化遺傳學在該獎項上的首次亮相。

學科雖然冷門，但斯萬特·帕博卻是一個明星級的學者，他寫過暢銷書，參與電視節目，還上過《花花公子》。

不過登上《花花公子》的，是帕博關於尼安德特人的研究。他曾說，“這可能是我唯一一次出現在《花花公子》上的機會”，所以他接受了採訪。

學術成就上，他對古人類基因和人類進化的研究，也確實是開創性的，刷新了我們對人類起源的認知。

斯萬特·帕博

帕博的研究，看上去就是“不可能任務”。他對3萬年前的尼安德特人進行基因測序，這多少有點瘋狂了。畢竟，1856年尼安德特人被發現以來，他們到底是獨立物種，還是我們祖先智人的亞種？100多年來，這些謎團只能依靠化石去拼湊，以至懸而未決。

但帕博研究表明，尼安德特人其實是現代人類的親戚。

當然，帕博也並未止步於此。一如諾獎委員會的評價，通過帕博的開創性工作，我們確認了智人和已滅絕親屬之間的基因差異，如今密集的研究，正在解釋是什麼使我們成爲獨特的人類。

我們的祖先，如何與其他物種互動？我們的糖尿病、抑鬱症、煙癮、皮膚病，這些基因又從何處繼承？

換句話說，與其他古人類的互動，是如何造就了人類自身的進化優勢與劣勢？

對於帕博來說，酷，纔是一切的標準。在他進入學術界的早期，用基因技術研究古人類，是一個不務正業的妄想，但這些謎團勾引着他的好奇心，逐漸形成一個瘋狂的夢想。

這項工作極具挑戰，如同在巨型垃圾填埋場裏，尋找碎紙機處理過的紙屑，並把它們重新拼接成一本書。而帕博面對的，是橫跨數萬年的混亂時空。

瘋狂的計劃

2006年7月，斯萬特·帕博公佈了一項空前的計劃：對整個尼安德特人的基因組進行測序。

他是馬克斯·普朗克進化人類學研究所的遺傳學負責人，他計劃跟美國454生命科學公司合作，開發一種高通量的測序機——一次可以複製數萬個DNA片段。

帕博專注尼安德特人DNA研究十多年了。過去測序技術不發達，每次只能測出百來個樣本，可讀取的核苷酸序列嚴重受限。要知道，人類基因組擁有32億對鹼基，要測完整何其困難。

進入新世紀，人類、黑猩猩、大小鼠等生物的完整基因組序列已經公佈。此時正值尼安德特人被發現150週年，帕博雄心勃勃，勢必在2年內拿下。

《經濟學人》對此評價是，“很有膽量的研究。”

問題是，尼安德特人滅絕起碼3萬年了。要找到足夠的DNA，成了最大的挑戰。在他拿到的基因信息中，遠不足以重組整個基因組。

後來，他找到了一組來自克羅地亞的骨頭，屬於三位尼安德特女性，這帶來了希望。

用於提取尼安德特人基因組的化石樣品

2006年底，他報告說，他們成功完成了一百萬個鹼基對的測序。尼安德特人完整的基因組由30億個鹼基對組成，以此推斷，機器運行6000次，兩年時間，可如期完成。

但隨後發現，這一百萬鹼基對被人類DNA污染了，而且骨頭中80%的DNA屬於各種微生物，這基本宣告了計劃的無效。這讓他們感到絕望。

污染，是古DNA測序最頭疼的問題。早在1990年，帕博就意識到污染的嚴重性。在慕尼黑大學開啓科研生涯的第一件事，他就以偏執的態度，堅持先建世界上第一間潔淨室。他還制定嚴苛的行爲準則，避免接觸過古代標本的人，儀器或者環境中的DNA片段與古DNA混淆。

儘管馬克斯·普朗克也配備了高規格的潔淨室，眼下，類似問題還是無法避免，以至項目停擺了一年多。

又過了兩年，帕博擁有了足夠的DNA序列後，新的問題又產生了。篩查測序機產生的數據——一長串A、T、G、C列表時，團隊成員發現了怪異的現象，尼安德特人的序列，與現代歐洲人序列非常相似，而且這個相似度要遠高於其他種族的人類。歐洲人、亞洲人與尼安德特人共享的DNA，比非洲人多。

克羅地亞克拉皮納尼安德特人博物館裏再現的尼安德特家庭場景

常規的認中，這是似乎不可能的，“又一起污染事件”，團隊成員如此懷疑，他們試圖消除這個“錯誤”結果。

過去二十多年，“走出非洲”是一種絕對主導的理論。學術界也提出單一起源的假說，認爲現代人是20萬年前某支非洲智人羣體的後裔。在大約距今12.5萬年到6萬年間，他們離開非洲大陸。6萬年前，他們進入東亞，距今5萬年前，他們來到南亞，距今4萬年前，他們遷到澳大利亞，擴張到早期直立人從未到達的領域。

一段時間後，這些智人一步步取代了本土的早期人類羣體，不僅包括歐洲的尼安德特人，還有亞洲的直立人，乃至北京猿人的後代，均被這一支智人替代或滅絕。他們呈現出強烈侵略擴張意願，與其他並存的古人類是一種直線關係—取代與被取代。這種戲劇性的說法，大衆媒體上極具魅惑力。 

基於此，科學家也相信，當尼安德特人出現與人類相似的基因序列時，這種可能是某種實驗事故，而非一種“真相”。帕博沒有氣餒，他重新投入反反覆覆的測試，數據量越來越大，一種具有統計學意義的結論，成立了。

非洲以外的人，都帶有1%-4%的尼安德特人的基因。智人祖先在“取代”尼安德特人前，曾與他們“同牀共枕”，發生了性關係。他們不僅交配了，還將某些遺傳信息保留了下來，融入現代人類社會。他們的孩子，遍佈了歐洲、亞洲和各種新大陸。

圖源：《環球科學》雜誌

儘管現代人類已經同化了許多祖先的基因，但尼安德特人的基因所發揮的作用，依然不可忽視。研究表明，現代人氾濫成災的抑鬱症、尼古丁成癮，皮膚疾病、膽固醇和維生素D的水平，乃至膚色和頭髮變化，都與尼安德特人的基因相關。尼安德特人用以抵禦飢餓的基因，也成了增加了我們的糖尿病的易感性的部分原因。當然，事情也不全是壞的，尼安德特人留下的某些基因，也有助於免疫系統抵禦疾病。

帕博覺得這一點很酷，尼安德特人並未滅絕，而是在我們身上“活”了一部分。

非典型諾二代

“酷”是帕博的口頭禪。

在媒體訪問中，他不止一次地說，最酷的事情，莫過於探究尼安德特人與我們之間的關係。

帕博很小就展現出他對古老事物的迷戀。

1955年，他出生在瑞典斯德哥爾摩。母親是化學家，一位來自愛沙尼亞的難民。很小的時候，他就喜歡去樹林裏找古老的陶瓷碎片，把房間擺得滿滿的。十來歲時，母親帶他參觀埃及金字塔，他對木乃伊產生了迷戀，他立志成爲一名埃及學家。就像後來電影裏出現的印第安·瓊斯那樣。

上了大學，課程無非是解析象形文字，他覺得沒什麼挑戰，無聊。受父親的啓發，他改學醫學，後來，又轉爲細胞生物學。

父親在帕博的人生中是一個特殊的存在。

母親曾在生物化學家蘇恩·貝格斯特倫的實驗室短暫工作過。帕博則是那段關係的產物。但貝格斯特倫已有家室，還有個跟帕博同年的兒子魯裏克。

有趣的是，因對前列腺素的研究，父親1982年獲得了諾貝爾生理學與醫學獎。準確來說，帕博算是個諾二代了。

斯萬特·帕博的父親在1982年與其他兩位科學家榮獲諾貝爾生理學或醫學獎

他在自傳《尼安德特人》中披露，母親從未結婚，帕博作爲“私生子”，每週六才能見一次貝格斯特倫，他們去樹林散步、或者躲在不被人發現的地方。這種祕密關係持續了近60年，直到2004年貝格斯特倫去世，魯裏克才知道自己還有個同父異母的兄弟。

80年代初，帕博正在進行自己的博士論文，一項病毒相關的研究，期間，他又開始幻想他心心念唸的木乃伊——竟然沒人想過從木乃伊中提取DNA？如果可能，那歷史就有了一種全新的打開方式了。

爲了證明可行性，他買了一塊肝臟，把它放在實驗室的烤箱裏，加熱到50攝氏度，持續數天，模擬成功。他就設法從東柏林的埃及博物館搞到了木乃伊樣本。害怕導師罵他太傻，他只好晚上偷偷琢磨。

1984年，他在名不見經傳的東德雜誌上發表了成果，在死了2000年的木乃伊兒童的細胞中，他成功檢測到了DNA。在他看來，這可以探究一些深層的問題，比如，是什麼導致了法老王朝的變革。

至少也可以解答法老圖坦卡蒙身世之謎——後來還真有人做了，2010年的古DNA研究證實，其父母系親兄妹。

迴歸正題。

論文效果不佳，他沒放棄，準備投給英文期刊。1985年，《自然》雜誌給了他的木乃伊研究一個封面的待遇，媒體評價不錯，說是生物分子學領域最引人注目的成就。但瑞典的同事們不太看好，叫他趕緊忘了那些乾屍，把病毒研究做好。

每個人都告訴他，離開如此重要的領域，去做一件看起來像愛好的事情，真的很愚蠢。但他不做理會，跑到美國加州去，爲當時爭議極大的生物學家艾倫·威爾遜做事。威爾遜算得上是分子進化學的先驅，提出“分子鐘”概念，試圖利用基因組數據來理解進化事件。

威爾遜的博士生瑪麗·金回憶道，帕博和威爾遜的共同點，遠不止對古代DNA的興趣。

90 年代初，帕博轉向了一個雄心勃勃的項目——尼安德特人的 DNA。但問題來了，作爲一個極其冷門的學科，很少有博物館館長願意奉獻一點自家珍藏的骨頭，尤其是這麼一個年輕的遺傳學家，一心只想把價值連城的文物鋸成塊。

斯萬特·帕博（右）親臨西班牙洞穴考古現場和工作人員一起挖掘人類化石

交涉了好幾年，他總算搞到了人生中第一塊尼安德特骨頭。那是骨架中的一塊臂骨，他提取了3.5克的樣本，並從線粒體中分離出幾個DNA序列，再一次爲他拿下了重磅封面，馬克斯·普朗克研究所也拋來了橄欖枝，稱要斥資2000萬英鎊，在德國萊比錫建一座世界級的人類學研究中心。

帕博便一直工作於此。直到2010年，他的尼安德特人的基因組測序才完成，發表《細胞》雜誌上，徹底把這門冷僻的學科推上了聚光燈下。他的研究，也改寫了人類的進化樹，此後古基因領域的研究層出不窮，人類關於自我的認知，將一次又一次地刷新。

尼安德特男性復原像

他成了學術明星，登上了《花花公子》雜誌。他打趣說，這可能是這輩子唯一一個上《花花公子》的機會，不能錯過。同時，他也遭到了很多保守宗教力量的批評。

他的風趣，在自傳中也有展現。比如談及自己的性取向，他一直堅信自己是同性戀。直到遇到了現在的妻子，相當“男孩子氣”的女性靈長類學科學家琳達·維吉倫特，兩人婚後育有一兒一女。

重繪演化樹

帕博和人類進化的故事，還沒有講完， “認親”尼安德特人，只是一個起點。

時間回到2008年。

某天，帕博接到同事的電話，對方說：“結果出來了，你最好坐下來，這根手指不是人類的”。言下之意，它可能是來自某種未知人類物種。

指骨來自丹尼索瓦，一個位於西伯利亞山脈的僻靜洞穴。2008年一隊考古學家在此發現了一個小指頭的化石碎片。其歷史，可以追溯到35000年前。很快，它被送到了帕博的實驗室。

常規遺傳分析結果表明，指骨的主人，與同時期當地的智人有明顯區別，於是將其命名爲丹尼索瓦人。最終，一番折騰，帕博和同事們分離出了它的基因組和污染過的病毒細菌DNA，經過測序，得到一個完整的遺傳圖譜。

5萬年前丹尼索瓦人小指骨碎片，可使科學家繪出丹尼索瓦人整個基因代碼

他們確認，丹尼索瓦人，是一個全新的物種。

後來，甘肅夏河縣發現了一份下頜骨化石，經測定爲丹尼索瓦人，距今已有16萬年，這說明，青藏高原範圍內，很早就有丹尼索瓦人的活動蹤跡。中國境內發現的大荔人、金牛山人等，也一度被懷疑是丹尼索瓦人的東亞代表。

帕博團隊的基因研究揭示，大多數亞洲人都有丹尼索瓦人的DNA。美拉尼西亞人中，丹尼索瓦人的基因比例甚至高達6%。同時也有證據顯示，他們與現代人的祖先共同生活了幾千年。可以說，丹尼索瓦人跟現代人類的血緣關係，比尼安德特人更親近。

到這裏，事情變得有趣起來了。

先做個假設，尼安德特人，生活在歐亞大陸西部，丹尼索瓦人，則居住在該大陸的東部地區，大陸兩端的人類種羣，會產生怎樣的交集？

2015年，牛津大學進化遺傳學家Katerina Douka和Tom Higham拿到了幾塊丹尼索瓦人的骨骼碎片，測年結果分析顯示，迄今已有5萬年曆史，來自一位女性的手臂和腿部，並將其主人命名爲丹妮。遠在德國的帕博，則負責了丹妮的基因測序，他得出的結論是，丹妮是一個混血兒。

丹尼索瓦人和尼安德特人所生混血兒的骨片

丹妮的每對染色體中，一條來自丹尼索瓦人，另一條對應尼安德特人。這種案例相當罕見，但卻揭示了一個事實，智人與其他古人類之間的繁衍關係，比任何人的想象都更復雜。

現在可以肯定的是，智人走出非洲前，丹尼索瓦所代表的支系、尼安德特人等不同的人種，已經在亞歐大陸上獨立演化了數十萬年前，他們跟智人共同組成了現代人類的祖先。

更多的人類近親，也在DNA技術的幫助下，得以“相認”。

單地起源的人類演化史，已經不再具有說服力了，必須得到更新和修正。人類的進化，並不是一枝一葉，而是相互交織的、密集的叢林。

這一切，似乎都來自當年那個少年不切實際的天真幻想。

責任編輯：梁斌 SF055