诺贝尔奖得主的尼安德特大冒险

诺贝尔奖得主的尼安德特大冒险｜谷雨

by 李婷婷, at 08 October 2022, tags : 帕博尼安德特人木乃伊 点击纠错 点击删除

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帮助斯万特·帕博获得2022年诺贝尔生理学或医学奖的尼安德特人，如今是一块来自克罗地亚、饱经3.8万年尘土的骸骨。那是一块洁净的骨头——骨头上的肉全部被剔光，连骨髓都不剩，骨头也被细致地切割成小碎块，难以滋生细菌。正是因为这样，帕博才能够成功提取到尼安德特人的DNA。在70多个尼安德特人样本中，他是唯一合格的。他猜测，这位可怜的尼安德特人生前可能经历了最残酷的事——被自己的同伴吃掉了。

撰文丨****李婷婷

编辑丨金赫

出品丨腾讯新闻谷雨工作室

一个寻找人类祖先的故事

接到来自老家瑞典的电话时，67岁的生物学家斯万特·帕博正在德国莱比锡的家里休息。这天是10月3日，当地的假期。他喝完最后一杯茶，刚要出门去岳母家接女儿，电话一响，他以为是在瑞典的房子又遇上什么麻烦，割草机坏了之类的。但这是一通来自诺贝尔委员会的电话——他被授予了2022年诺贝尔生理学或医学奖，奖金800万瑞典克朗（约519万人民币）。这也是自2016年以来，该奖项第一次单独授予一个人，之前都是两三位科学家共同获奖。

帕博戴着圆眼镜，头发灰白，又瘦又高，总是笑呵呵的，接到电话的第一反应是，该不会是研究组里哪个同事在整他吧？在确认自己千真万确得了诺奖后，他谦逊地问来电者，“这事儿能告诉我妻子吗？”

斯万特·帕博与妻子琳达 ©视觉中国

当天，他回到了位于莱比锡南部郊区的马克斯普朗克进化人类学研究所（以下简称“马普所”）。那是一栋全玻璃外墙的七层建筑，周围都是办公楼，几乎没有餐馆。作为创始所长，帕博亲手打造了这一切——一楼大厅有乒乓球台、桌上足球，甚至一堵15米高的攀岩墙，屋顶还有一间桑拿房。这里的一切都是自由的，就连研讨室都是开放的，直接对着过道敞开，任何人随时都能参会，也能随时离开。而同事们给帕博的诺奖庆祝仪式，便是三个男同事把他抬起来，快乐地扔进了户外的池塘里。

帕博经常骑个自行车就来上班，有时开完会，换上跑鞋就跑步去了。他总是工作到很晚，晚饭基本都在研究所的自助餐厅解决。宣布获得诺奖后，他在新闻发布会上对记者们说，“我希望能继续安静地工作。”

“我们的莱比锡研究所是一个迷人的地方。每个研究者都以某种方式研究作为人类的意义，但都以事实为导向，从实验的角度出发来接近这个非常模糊的问题。”帕博在自传《尼安德特人》里写道。他在这里工作了24年，几乎所有重大的研究都在这里实现，包括诺奖颁奖词里提到的那些：测定了古人类尼安德特人的全基因组序列，发现了一种过去不为人知的古人类丹尼索瓦人，还催生了一门全新的学科——古基因组学。

获奖后帕博和同事们举杯庆祝 ©视觉中国

作家袁越在《人类的终极问题》这本书里介绍过，在现代人起源的问题上，一直有两个流派从1980年代就开始争论，“走出非洲”派认为，现代人都是非洲一群早期智人的后代，而“多地起源”派虽同意人类起源于非洲，但他们认为，现代人是从生活在各地的古人类分别进化来的。

过去，考古学界主要依靠化石、石器来解读人类的历史，它并不全面，就像一小块拼图，每个人都能有自己的解读。直到后来有了DNA测序——DNA相当于写在生命体内的一本历史书，它清晰明了。问题就在于，我们只能测到现代人的DNA，虽然可以用它来倒推过去，但中间很多逻辑链条建立在假说上。所以，最没有争议的办法是，直接测出古人类的DNA。

1997年，就在帕博42岁那年，他的团队宣布测出了古人类尼安德特人的线粒体DNA序列，尽管只是测出了一小段，仍然不够清晰，但在当时已然轰动全球，这可是人类测出的第一个已灭绝古人类的DNA序列。13年后，依然还是帕博的团队，在《科学》杂志上发表了一篇光是附件就有174页的论文——他们把尼安德特人的全基因组序列都测出来了。这事难度之大，即便他们公开了所有原始数据，但至今没有任何一家实验室能重复他们的实验。

帕博与尼安德特人的骨骼复制品 ©视觉中国

帕博的研究结论是，至今我们知道的，和现代人关系最近（4万年）的古人类尼安德特人并不是我们的祖先。但是，他的研究发现，在除非洲人以外的现代人体内，都有1％-4％的尼安德特人基因，而非洲人几乎没有。这就意味着，现代人的祖先和尼安德特人有过基因交流。

这完全是一个意料之外的答案，甚至对两个争论的流派都不支持——按照经典的“走出非洲”理论，现代人的祖先因为某种原因获得了比其他人种更大的进化优势，并在走出非洲的过程中，将沿途遇到的其他人种尽数灭绝。但是，只有非洲人没有尼安德特人基因，这个答案显然也不支持“多地起源”派。

“我觉得这很酷。这意味着尼安德特人并没有完全灭绝——它们还在我们体内存活着一点。”帕博后来对记者说。

这不是一个一锤定音式的故事，而是一个关于人类不断探寻、不断理解自己的故事，无论是帕博还是所有现代人，我们都不知道谁才是现代人真正的祖先。但是毫无疑问，帕博的研究让我们离真相更近了一步。

在帕博的自传《尼安德特人》中文版里，“多地起源派”的提出者之一、中国科学院院士吴新智写了序言。他当然清楚帕博是“走出非洲”派的，但是他写道，“通过古DNA分析，确定尼人与现代人有过杂交，很快便被此前尖锐对立的不同假说的拥护者所接受，达到初步的协调，因而帕博及其团队将关于现代人起源的争论推进到一个新的阶段，厥功至伟。”

给木乃伊测DNA

帕博有一个获得诺贝尔生理学或医学奖的父亲。父亲获奖那年是在帕博27岁的时候。现在他67岁，双亲都已离世，而他也获得了诺贝尔生理学或医学奖。

“你有诺贝尔奖获得者的血统，你觉得这对你有影响吗？”在诺奖官方的电话采访中，记者问帕博。

听到问题后，帕博沉默了几秒，接着又长叹了一口气，“某种程度上，我父亲对我是有影响的。但是，对我影响最大的是我的母亲……如果说有什么让我感到难过的是，她不能亲眼见证（我得诺奖的）这一天。”

帕博从小就跟着妈妈长大。他的妈妈是爱沙尼亚人，在第二次世界大战苏联入侵爱沙尼亚期间，他的妈妈成了难民。后来，她作为一名化学家，在帕博爸爸的实验室里工作，两人相恋，而男方当时已经有自己的家庭。帕博出生后，他爸爸从未对外承认过有这个儿子。

少年时期，帕博的房间里就堆满了从斯德哥尔摩茂密的郊区森林里找来的碎陶片。他把它们珍藏在一个玻璃柜里。有时候其中几块拼在一起，就能得到一个3000年前的陶罐的一部分。“相当迷人。”帕博说。

妻子拍摄的帕博 ©Linda Vigilant

他痴迷于这些有历史感的东西，于是他妈妈就带他去埃及旅游，那是人类文明的诞生地，帕博一共去了三次，然后就此迷上了法老、金字塔、木乃伊。他有太多问题想知道了，“如今居住在埃及的那些人和曾经建造金字塔的人是否一样？或是他们的祖先与侵略者混杂在一起，所以现在的埃及人和古代埃及人完全不同？诸如此类的问题令人激动不已。”

在大学报考专业时，这个天真烂漫的少年选择了埃及学。但很快，他发现埃及古文物学比他想象的枯燥得多，他学习象形文字，在博物馆编撰陶片和其他文物的目录，但就是无法直接接触木乃伊。“这不是我想要的那种生活。我想经历更多的兴奋，想要和我所看到的周围世界有更多的关联。”

帕博不知道自己应该做什么。研究生时期他选择读医，给病人看病，博士时期，他读的是生物系，研究方向是人类免疫学，在实验室里研究腺病毒。而这期间只要有空，他就会到埃及学研究所听课，他选修了科普特语课，那是一种古埃及法老说的语言。他总是跟朋友抱怨，“虽然我热爱埃及古文物学，但很难看到未来。我也喜欢分子生物学，它可以不断提升人类的福祉。我得在两条同样诱人的职业道路之间做出抉择——这太痛苦难解。”

在又一次的抱怨中，帕博突然冒出了一个问题：能不能用分子生物学的方法去测序埃及木乃伊的DNA？这样他就能知道，如今住在埃及的人和当年建造金字塔的人是不是同一种人。

这个想法在当时非常超前，别说是给古人类测DNA，当时连给古动物测DNA都没有过。但帕博真的付出了实践。带着一种解密的兴奋感，他在实验室里先把一块超市买来的牛肝烤成了“木乃伊”（味道大到差点露馅，毕竟其他人都不知道他在干什么），以此来试验有没有可能从木乃伊身上提取DNA。这一步成功后，他胆子更大了。为了采到更多木乃伊样本，他一个人坐火车从瑞典到柏林。在一家收藏了大量木乃伊的博物馆里，馆员带他参观了所有木乃伊，请他吃饭、喝酒，畅聊未来，而帕博偷偷地、心惊胆战地从已经裂开并且破损的木乃伊身上切了几小块组织。

害怕被发现，他一般选在周末和晚上的时候，一个人偷偷给木乃伊做实验。所有事都得偷偷的，但他畅想着，“如果能系统地研究古埃及木乃伊的DNA，将来还会迎来什么可能。”

就在“走出非洲”派和“多地起源”派各自提出理论的那一年，1984年，29岁的帕博发表了木乃伊身上成功提取DNA的论文。论文在学界几乎没有任何水花（但第二年它就成了《自然》杂志的封面文章）。后来他也跟自己的博导坦白了一切，结果教授不但没责备他浪费时间、滥用科研经费，还为他发了论文高兴（难以置信）。

帕博的人生走到了岔路口。他马上就要博士毕业，到底是继续留在现在的实验室研究病毒，还是去研究古DNA。尽管不少朋友都劝他，把你那个古怪的嗜好收一收为好，否则会跟“严肃的工作”渐行渐远。

就在同一年，“走出非洲”派的主要理论提出者之一艾伦·威尔逊发表了一篇从古动物身上提取出DNA的论文。原来也有人在研究古DNA。像发现了同类似的，帕博激动地把自己的木乃伊DNA论文寄给了威尔逊。

对方很快回信了。“帕博教授……我能否在即将到来的休假年到您的实验室访学？”

帕博看完吓了一跳。他忘了在上一封信自我介绍了，而威尔逊可能以为他是一位教授。他赶紧给对方写回信。

“我不是教授，甚至还不是博士，也没有可以供您学术休假访问的实验室。相反我倒想知道，我是否有机会去您伯克利的实验室做博士后？”他于是成了艾伦·威尔逊的博士后。

跟样本污染作斗争

复旦大学教授金力是帕博的朋友。他们不可忽视的一个共性是，都支持“走出非洲”派。在得知帕博获得诺贝尔生理学或医学奖后，他接受澎湃新闻采访说，“我认识很多顶尖科学家，像帕博这样执着的人，还真是不多见。每个人执着的程度不一样，多数人做事情的时候，碰到问题有时总免不了知难而退，但像帕博这样低着头，一直低着头，用一生去努力的，我觉得真的很难得。”

相似的话，帕博的学生、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所分子古生物学实验室主任付巧妹也说过。但要给这样执着的导师当学生，压力实在太大了。回想起她在实验室负责的第一个基因组项目，付巧妹在帕博自传的序言里写道，“他的科研作风给了我很多能量……每当得到一个可能改变之前认识的结果时，我的第一反应经常都是‘我是不是犯了什么错误’，担心样本有污染或者分析方法有错，接着就是不停地自我找碴和论证。所有找碴的办法都试过了，确信无疑后，我才能高兴地放松下来。”

对研究古DNA的科学家来说，最害怕的事莫过于发现，当自己被一个实验折磨了许久后，结果测出来的DNA压根不是古人的，而是现代人的。污染无处不在，化石从土里挖出后，再到进入实验室，整个过程必然会沾染上现代人或者细菌的DNA。帕博有一次参观伦敦自然历史博物馆，他问一位管理员，那块达尔文带回来的树懒骨头是否涂了亮光漆，对方直接把骨头拿起来舔了一下，不粘舌头说明没有。而哪怕到了实验室，有时还会发现测出来的是飘在空气中、附着在灰尘上的DNA。

帕博一直在跟样本污染作斗争。当他结束博士后生涯、35岁被慕尼黑大学动物学研究所聘为正教授后，他终于组建了自己的实验室。帕博的做法可以说是完美主义的作风。他专门找了一个没有窗户的小房间，所有东西清空，整个房间重新粉刷，再用漂白剂清洗（杀死DNA），再安上紫外线灯（接着杀），实验要用的试剂全部换新。帕博还控制人，只有特定两个学生可以进来，他们必须一出家门就直接进这个房间，然后穿上特殊的实验室外套、特殊的鞋，戴上手套、面罩和发网。几个月后，空白提取物里依然含有DNA，“我很生气。到底发生了什么？”如果他忽略这些污染带来的误差，那就意味着，他得先对实验结果有个预期，然后按照预期去对应。但这么做让帕博实在无法接受，“因为我们永远不会发现意外的结果，而这显然是实验工作的本质和每一个科学家的梦想。”

©视觉中国

就在帕博煞费苦心地消除污染和开发检测方法时，他的同行们开始发表一些耸人听闻的文章。有人在《科学》杂志上发表论文说，从琥珀中提取到了3000万年前的DNA，还有人声称从8000万年前、可能是恐龙的骨碎片中提取出了DNA。而帕博努力了这么久，得到的古DNA却只有几万年的。他气到给《科学》杂志写评论，认为实验中一定出现了人类DNA污染，根据他的推断，DNA分子最多只能保存数十万年。“这些文章的作者只做表面工作，却比我们更成功。”

后来也证明，那些夸大其词的古DNA都是被污染过的。讽刺的是，帕博居然花时间去证明一个错误是错的。他努力把注意力转回到自己的研究上，但眼下他依然对自己的工作不满足，他一直在做的是提取古动物的DNA，而对古人类的DNA提取并不顺利。他的团队曾经收到过一具被冰冻超过5000年的身体，比木乃伊、那些骨头都要保存得好，他们最终重建了冰人的线粒体DNA序列，但从中解读出的新内容寥寥无几。

“我决定放弃所有关于古人类遗骸的研究。”帕博在自传里悲伤地写道，“1986 年，我放弃了看起来十分有前途的医学研究职业生涯，因为我想引进一种新颖且准确的方法来研究埃及和其他地方的人类历史；到了 1996 年，我已经建立起可靠的方法，把动物博物馆转变成名副其实的基因库，并使猛犸象、地懒、祖马以及其他末次冰期的动物研究成为可能。一切顺心如意，但那不是我的心之所向。我担心我会有悖初心，变成一个动物学家……我想阐明人类历史，但研究古人类几乎不可能。”

但仅仅几个月后，帕博接到了一通来自德国莱茵州立博物馆的电话。那是一位四年前联系过他的一位考古学家。当时对方问他，从尼安德特人中成功提取DNA的机会有多大，帕博诚实地回答，5%——希望渺茫。后来这位考古学家再没有打来。直到现在，“我们这里有一块尼安德谷出土的尼安德特人骨。”

考古学家想找一位靠谱的合作伙伴来检测这块骨头的DNA。而帕博被选中了。那时帕博也已经想到了尼安德特人。就演化史而言，尼安德特人是最接近于当今所有人类的近亲。研究尼安德特人，相当于要研究人类历史上最基本的部分——现代人类的生物起源，所有现代人类的直接祖先。

最终，帕博收到了一块3.5克、从右上臂骨锯下、保存完好的尼安德特人的白骨。考古学家告诉他，锯开骨头时，还能闻到一股烧焦的味道。一个好兆头。帕博把这块骨头的任务交给了一位靠谱的研究生，虽然他曾花了1年多时间想从木乃伊里提取DNA，结果都失败了（帕博读博期间提取的木乃伊DNA，如今不用证明也能猜得到，肯定被人类DNA污染过）。

1996年末的一个深夜，帕博接到这位研究生的电话，对方只说了一句话，那时帕博还不知道，这将是他科学生涯的转折点。

“那不是人类的。”

现代人类的冒险

斯万特·帕博的办公室看起来很温馨，红色的布沙发，满墙的挂画，其中一幅比真人还大的肖像画是学生们送他的50岁生日礼物，每个学生各画一部分，组合在一起乱糟糟的，但看得出来是帕博。画刚好挂在沙发上，而真正的帕博总是舒适地窝在沙发里，他有1米9高，哪怕坐下去时，小腿也高高地耸立着。

但房间里最显眼的，是一个尼安德特人的完整骨架模型。1856年，尼安德特人第一次被发现，但直到2010年，帕博公开了尼安德特人的全基因组序列，现代人对这个近亲才有了更深的了解。尼安德特人的“裸照”还登上过《花花公子》杂志，帕博为此接受了采访，“这可能是我唯一一次出现在《花花公子》上的机会。”

和现代人一样，尼安德特人有不同的头发颜色和肤色。他们只有1米7的身高，却有90公斤重，骨盆更宽，四肢更短，骨头比现代人更坚硬。他们还会制造石器，会使用火，会埋葬死者，也会吃掉同伴。为检测尼安德特人全基因组序列，帕博曾四处收集来70多个尼安德特人样本，但里头只有一个样本合格。那是一块来自克罗地亚、饱经3.8万年尘土的骸骨。哪怕保存环境再好，帕博也从未见到过一块如此洁净的骨头——骨头上的肉全部被剔光，连骨髓都不剩，骨头也被细致地切割成小碎块，难以滋生细菌。他猜测，这位可怜的尼安德特人可能经历了最残酷的事——被自己的同伴吃掉了。

直到现在，检测尼安德特人全基因组序列依然是一个壮举。如果把人类的基因比作一本书，那么现代人的基因就是一本完好的书，尼安德特人的基因则像一本被碎纸机绞碎的书，而且还跟其他被绞碎的书混在了一起，然后这堆纸屑还被倒上一杯咖啡，满是污渍，面目全非。帕博要做的，便是从这堆混乱不堪的纸屑里拼凑出那本属于尼安德特人的书。这不仅要有强大的决心和技术，尤其是当测序过程中发现污染微生物的DNA占了80%，前面的工作全部白费，需要重头再来时（这种崩溃时刻真的发生过）。同样重要的是，它需要诸多的外力支持，精进的测序技术，足够多的尼安德特人骨头，以及最最基本的——钱。

那时摆在帕博面前的难题之一就是，支付测序公司500万美元。尽管马普学会对研究经费向来慷慨，但这笔钱“比我们整个系部的年度预算还高”。帕博直接给马普学会生物医学部副主席打了一个电话。这位副主席同时也是一位生物学家。他说他需要考虑几天才能回复。三天后，对方简洁明了地说，马普学会成立了一项主席创新基金来支持一些特别的研究项目，帕博的项目是第一个，他们已经为它留出了充足的钱。这笔钱不是500万美元，而是500万欧元，相当于600万美元。帕博回忆道，“我很吃惊，挂断电话时甚至忘了表示感谢。”

诺奖公布当天，帕博就坐在马普所的新闻发布台上接受采访，他穿了一件亮黄色的夹克，整个人神采奕奕。“能够在这工作，真是一种荣幸。”你知道这对他来说不仅是一句客套话。

帕博如今67岁，早过了德国的法定退休年龄，但他每天仍背个黑色双肩包来马普所上班。他一直是一个工作狂，有时手中同时有6个项目在进行。他最喜欢说的单词是，cool。他依然有问不完的问题。

接受诺奖官方的电话采访时，他主动提到，过去4万年是一段特殊的时间，因为只有现代人类存活了下来。更早之前，现代人类的祖先、尼安德特人，以及其他古人类共同生活在这片土地上。在测出尼安德特人的基因组序列的那年12月，帕博的团队给一块4.1万年前的女性的小指骨做了DNA测序，结果还发现了一个全新的人类亚种——丹尼索瓦人。“有时候我就想，如果尼安德特人又存活了4万年，那会很有趣。对我们会有什么影响吗？我们会看到更糟糕的针对尼安德特人的种族主义吗？或许我们真的会以不同的方式看待我们在这个世界上的位置。”

©视觉中国

对帕博来说，他现在更感兴趣的不再是人类的起源和进化，而是现代人类的独特性。在接受《纽约客》采访时，帕博告诉记者一个细节，大约在4.5万年前，现代人类的祖先已经从非洲抵达澳大利亚，那意味着他们冒险地穿越了宽无边际的大海。其他古人类，包括尼安德特人，他们从不在海上冒险。

“我想说的是，这其中有疯狂的地方。在发现复活节岛之前，有多少人出海消失在太平洋上？我是说，这太荒谬了。你为什么要这么做？是为了荣耀吗？永生吗？好奇吗？而现在我们去火星。我们从不停止。”而研究显示，现代人和尼安德特人有大约3万个基因差异，但真正起作用的只有87个氨基酸。帕博说，“在某种程度上，我们真的‘疯了’。这是怎么做到的？我真的很想知道。这太太酷了。”（来源：腾讯新闻）