2022 年诺贝尔生理学或医学奖因古人类研究而授予斯万特·帕博,他对我们理解人类起源有哪些贡献?

2022 年诺贝尔生理学或医学奖因古人类研究而授予斯万特·帕博,他对我们理解人类起源有哪些贡献?

郭昊天,TATA

震惊、重磅、冷门、突发,2022 年诺贝尔生理和医学奖颁给了古人类学

刚吃着饭,看诺奖颁奖礼,筷子掉地上了。

过去的诺贝尔生理学或医学奖,一般都是颁发给一些和疾病有关的发现和技术,或者细胞生物学的一些底层原理。

这次颁给了 Paleogenetics(暂时翻译成古人类基因学吧),这个进化生物学和古生物学方向的课题,历史上是不是第一次?毕竟 Physiology 和 Medicine,这两谁也不沾边啊!

就算我们把格局打开,和进化生物学搭边的工作,上一个还是芭芭拉的转座子,80 年的奖,再上一个……可能就是摩尔根了。

所以这次的颁奖,真的是可以加一个“震惊”。我估计谁也没猜到,菠菜盘要翻了

什么是古人类基因学?

古人类学 Paleoanthropology,很有哲学意味,就是研究人从哪来,到哪去的这样一个学科。

那加上个基因呢,古基因学 Paleogenetics,是研究各位身上的 DNA 从哪里,到哪去的学科。

古基因学采用分子生物学的证据,对过去人类的进化、历史、和重大变迁,进行推测。当然了化石等材料的帮助仍然是少不了的,不然 DNA 从哪提取出来呢。

古基因学这个学科的概念是 Emile Zuckerkandl 和 Linus Pauling 搞出来的,甚至比测序技术还早。后者不介绍了,诺奖等身的化学大牛,Zuckerkandl 最经典的工作,就是和 Pauling 一起搞出来了“分子钟”的概念,通过不同样本在遗传序列上的差距,来估计他们是什么时候从同一个共同祖先那里分化出来的。

第一个实验上的例子,是 Allan Wilson 重建了斑驴的基因组 DNA。这是一种长得很像斑马的已经灭绝的动物。BTW,差点忘记了,还是要隆重介绍一下 Wilson。他是演化生物学历史上最重要的实验学家,可能甚至没有之一。他的课题组不仅实验验证了分子钟理论,而且更重要的,发现了人类的共同女性祖先,我们今天称之为线粒体夏娃,奠定了人类进化“走出非洲”的经典理论。

本次诺奖的主角,Svantee 独立 PI 之前,就和 Wilson 做了很长一段时间的博士后。

斑驴唯一的生前照片

古人类基因学呢,就是提取古代人类化石样本的 DNA,然后重建他们的基因组信息,并从中分析出一些问题出来。

我国复旦大学校长金力老师的实验室,有一部分工作就是做这方面研究的,有很多有趣的工作。比如说三皇五帝哪来的呀,曹操的墓到底是哪座呀。更具体的,大家可以看严实老师的一些介绍 @polyhedron

Svante 的重要工作 - 尼安德特人

在我看来 Svante 最重要的工作有这么几个:

  1. 1997 年,首次测序了尼安德特人的线粒体基因组
  2. 2002 年,发现了 FOXP2 基因。这个一度被认为是,“人之所以为人”最重要的,让我们有语言功能的基因。我大学第一个 review 就是写的这个基因,有机会单开一坑再讲。
  3. 2010 年,完成了尼安德特人基因组测序草图。(注意,到现在其实也并没有完全测完,现代智人的基因组基本上完全测完,也才是刚刚发生的事情)

在很久很久以前,世界上并不是只有我们这号人。还有很多和我们相似的族群,在第一波走出非洲之后,就和我们分化了。其中一个最重要的物种,就是尼安德特人。

尼安德特人当时主要分布在欧洲,估计是长这个样子

后来,我们现代智人的祖先,第二次走出非洲,一部分人和尼安德特人在欧洲相遇,把他们干趴了,变成了后来欧洲的统治者。

那知道这些事情有什么用呢?很有用,现代智人和尼安德特人在互相攻打的过程中,实际上是发生了很多基因交换的。对,就是用你想的那种方式。

因此,现代智人中,有很多人,仍然携带有遗传自尼安德特人的特征。这个比例在欧洲和亚洲人群中,尤其得高,一些文献是估计能达到 1-2%[1]

大家甚至可以根据自己的基因组信息,来评估一下[2]

图中是基因组学大神,鸟枪法测序的发明人,文特尔(左)

但是,这事和医学或者生理学有什么关系呢?

呃,这个容我来硬扯一下……鬼知道评审会怎么想的呢

首先,FOXP2,很重要,这个基因是控制人类语言能力的重要元件。许多失语症,语言障碍,还有各种神经类疾病,都和这个基因有关系。

其次,尼安德特人的很多流传下来的基因,和我们的现代人遗传病,有关系。比如说二型糖尿病的很多突变,就和尼安德特人有关。

看看 BBC 这个标题,太恶臭了[3]

最近甚至,还有人发现,这些来自尼安德特人的突变,会影响你得不得新冠,得了之后症状啥样。既有可能提高,也有可能降低(真是废话)[4]

最后,一点吐槽

但是,这个奖颁发的仍然是…非常奇妙……

既然,诺奖发给了尼安德特人的基因组解析。

人类基因组就不重要了呗????

基因组学的开创者们,各位可以洗洗睡了,你们估计没有希望拿奖了。

现在来看,尼安德特人的基因组解析,肯定是远远没有人类基因组重要的。而且在完成度上,和受关注度上,也远远不如。而且长远来看,也很难想象尼安德特人的工作会更重要。

更不用说,这一系列工作本来就是建立在人类基因组计划,开发出的一系列技术的基础之上。

所以为啥,有没有懂行的大佬评论一下

总不能因为 Svante 是瑞典人吧?????更不能因为是政治正确吧…那就太搞了