偷測木乃伊DNA的他，憑什麼重塑尼安德特人的歷史

《尼安德特人》，[瑞典]斯萬特·帕博著，夏志譯，楊煥明審校，浙江教育出版社2018年12月出版

■本報記者 胡珉琦

一直以來，關於現代人起源有兩種觀點長期對峙，一種是非洲起源說，一種是多地起源說。爭論的核心在於，亞、歐同時期的古老型人類，究竟是否被非洲走出的智人全部替代，那些古老型人類對現代人的演化是否存在貢獻。這關乎「我們是誰」「我們從哪兒來」的天問。

古DNA研究的橫空出世，打破了原先傳統古生物學在這個問題上僵持不下的局面——它直接把古老型人類的遺傳密碼擺在了人們面前。

《自然》認為，如果有一個人的名字是與古DNA綁定在一起的，那非斯萬特·帕博莫屬。帕博是瑞典演化遺傳學家，也是德國馬普學會演化人類學研究所所長。從學生時期第一個偷測千年木乃伊DNA，到史上第一次繪製出尼安德特人的基因組圖譜，他用了30年把一段科研生涯推向極致。

帕博的故事就是古DNA研究發展史的故事，他以自傳書寫的方式，還原了那段跌宕起伏的歷史，歷史的名字就叫《尼安德特人》。

「血淋淋」的科學家成長真相

20世紀80年代，一個尚未「出師」的在讀博士，面對兩條截然不同的職業道路時，會作何選擇？一個是主流的前途可期的分子生物學，一個是神秘卻難以看到未來的埃及古文物學。

帕博並未聽從多數同伴的建議選擇前者，而是選擇了13歲起就迷戀上的古老歷史，繼而走出了一條屬於自己的路——把考古帶進分子時代。

為他引路的，是當時大名鼎鼎的演化生物學家艾倫·威爾遜以及聚合酶鏈鎖反應（PCR）的發明者、後來的諾貝爾化學獎得主凱利·穆利斯。

在帕博此後的研究生涯里，有三篇文章奠定了他在學術領域的地位。

1984年，帕博悄無聲息地成為了世界上第一個從死去兩千多年的木乃伊身上提取DNA的人，一年之後，他的論文《對古代埃及木乃伊DNA的分子克隆》登上《自然》封面，引發了學界轟動。重要的是，他對非正統思想和項目超乎尋常的熱情，讓他註定成為一個與眾不同的開創者。

12年之後，帕博在自己一手打造的跨學科實驗室，首次從已經滅絕的古人類——尼安德特人身上提取到線粒體DNA並成功進行了測序，他的團隊在《細胞》雜誌報告了尼安德特人的測序結果，為艾倫·威爾遜「走出非洲」的現代人起源理論提供了鐵證。

而到了2010年，尼安德特人的基因組草圖完成，那個有關人類起源的故事發生了戲劇性的轉折。帕博及其合作的50位科學家一起在《科學》上揭示了，今天除非洲以外的所有人都帶有尼安德特人的遺傳密碼，這種古老的人類從未消失！

酷愛在阿爾卑斯山滑雪的帕博曾經說過，比那周圍陡峭的雪景更為壯觀的，是他們描述尼安德特人DNA序列的論文。那是生命的天書。

如果把古DNA研究領域比作阿爾卑斯群山，那麼在後來者眼裡，帕博無疑是在這個年代登頂勃朗峰的人。但是，仰望的心容易讓人產生幻覺，登頂者之路是線性的，這是對科學的極大誤解。

《尼安德特人》是國際腫瘤基因組協作組（ICGC）協調人、中國科普作家協會副秘書長夏志翻譯的第十六本書，也是最有故事的一本。

它的特別之處在於，這不是帕博站在峰頂的侃侃而談，而是他從頭出發，追尋曾經翻山越嶺的腳印，重溫一次次被逼入絕境，又一次次絕處逢生的歷程，為讀者還原出的一條真實、跌宕的科研人生路。緊張到窒息，無助到想要放棄，一個「登山者」的所有痛苦體驗，都在帕博的筆下噴涌而出。

在夏志看來，這才是科學家成長「血淋淋」的真相。

每一個傑出的科學家都攜帶著一部科學史，無論是對科研人員，還是有志投身這項事業的學生而言，那些人通向成功的路，永遠比成功本身更有啟示意義。

對待科研，他寸步不讓

1987年，擴增特定DNA片段的聚合酶連鎖反應（PCR）技術興起，這使得擴增古代材料中微量DNA成為可能，但這項技術對研究人員挑戰巨大。老舊樣本的保存條件不利，含有可獲取的DNA非常有限，甚至完全沒有，即便通過PCR也很難做到。因此，從科學的角度，系統建立可靠的DNA擴增流程非常重要。

但帕博很快意識到，現代外源DNA污染實驗是個嚴重的問題。它甚至造成了古DNA研究領域此後長達十幾年的低谷期。

所謂外源DNA污染，指的是任何接觸過古代標本的人、檢測儀器甚至是環境中的DNA片段都可能進入樣本，並被當成是殘存的古DNA，從而毀掉整個實驗。

1990年，來到慕尼黑大學開始獨立科研生涯的帕博做的第一件事，就是「為人類歷史研究注入新的嚴謹風貌」。

他用近乎瘋狂的偏執，建起了世界上第一個古DNA研究的潔凈室，他為實驗制定「可靠性準則」，以及一系列工作鐵律。那些步驟要求看上去就像充滿神聖感的儀式內容，不容絲毫褻瀆。

團隊儘力做到一絲不苟，帕博依舊夜不能寐地擔心污染問題，即便如此虔誠，他們仍舊一次又一次無功而返。

然而，就在帕博團隊煞費苦心地開發方法進行檢測和消除污染時，他發現，《自然》《科學》卻發表了一系列華而不實的論文，爭相尋找超級古老DNA，這在當時的技術條件下簡直是天方夜譚。團隊千辛萬苦得到的那點可憐的數萬年之久的DNA序列，在那些文章面前不值一提。

他不止一次地看到，科學的進步是一個痛苦的過程，「說服你最親密的夥伴以及全世界的大部分人好好考慮新的想法需要很長的時間」。

在夏志的印象中，帕博待人謙和，「唯獨對科學問題，他寸步不讓」。那一時期，他甚至不惜化身「PCR警察」，對污染數據打假。

作為帕博的學生，堅持以事實為導向的嚴苛作風，對中科院古脊椎所古DNA實驗室主任付巧妹確立科研態度，也產生了重要影響。

她在本書的推薦序中說：「每當得到一個可能改變之前認識的結果時，我的第一反應經常都是『我是不是犯了什麼錯誤』，擔心樣本有污染或者分析方法有錯，接著就是不停地自我找碴和論證。所有找碴的辦法都試過了，確信無疑後，我才能高興地放鬆下來。」

科學發展的反覆無常

20世紀90年代末，隨著帕博團隊成功提取並測序尼安德特人的線粒體DNA，「線粒體夏娃」的假說得到了證實，支持所有現代人都是從非洲走出的智人進化而來，而不是多地起源。可實際上，關於人類起源模式的對峙並未減弱，因為這個證據並不完整。

線粒體DNA的局限在於，它只能通過母系遺傳，要找到現代人類與尼安德特人的準確關係，必須依靠核DNA。可是，在提取物中，核DNA的數量只有線粒體DNA數量的1/1000~1/100，除非擴增技術出現巨大進展。

在這之前，帕博團隊只能一邊努力改進提取技術，一邊祈禱實驗室成員能活得足夠長。

2000年初，「第二代測序法」誕生，它被寄希望於從根本上改變古DNA以及其他許多生物學研究。帕博於是決定在他一手創建的德國馬普學會演化人類學研究所，正式啟動尼安德特人基因組計劃。

可這個計劃很快便遇到了瓶頸，當時的二代測序法儘管使獲得DNA序列的效率得到提高，但仍需要基於足夠多的骨骼樣本。

如何從當年的東歐國家取得珍貴的標本，是一場科學以外的較量，但對帕博來說，他甚至不清楚對手究竟是誰。最令人失望的是，他傾盡人脈以及所有的斡旋能力，得到的骨頭根本無法支撐他完成測序工作。

那一刻，所有的努力化為烏有。除了等待下一次技術的重大革新以外，他們已經無計可施了。但也只有帕博相信，那還不是他們的極限。

他想起了年輕時曾在瑞典接受過的軍事訓練，包括戰犯審訊訓練，其中一個手段就是一遍又一遍重複詢問同一個問題。他用這種近乎「殘忍」的方式，逼迫自己的團隊，提取和擴增技術無法突破，唯一的辦法就是如何減少實驗過程中的DNA損失。最終，他們找出並改進了造成DNA損失的步驟，而這是實實在在逆轉乾坤的進步。

但好景不長，讓帕博再次陷入絕望的，是他們的實驗結果受到了來自外源DNA污染的質疑……

夏志說，帕博和尼安德特人長達25年的「糾葛」，淋漓盡致地呈現了科技發展過程的反覆無常和辛酸。

這不僅有來自人類本身探索未知的局限，還如帕博所揭示的，「科學研究是一項社會工作，其中位高權重的人和具有影響力的學者所主張的教條，經常決定了科學的『常識』」，這會阻礙更多科學家客觀地、不偏不倚地追求真理。

但與此同時，這一過程也讓人看到到，唯有包容、開放、合作的心態，才能在科學研究的危機籠罩之時，將團隊凝結成衝破陰霾的最終力量。

記者手記

在讀到本書後半部分時，有個細節不禁讓我笑出了聲。

工作了一天的帕博特別疲倦，但5歲的兒子正是鬧騰的時候。孩子睡著以後，一個瘋狂的問題困住了他：如果今天所有人都帶有1%~4%尼安德特人的基因，那麼，在精子和卵子產生、結合過程中，DNA片段隨機搭配，就可能產生一個奇怪的結果——有一個孩子一出生就完全是尼安德特人，而且這個孩子正好是他桀驁不馴的兒子？

帕博特別認真地計算了這件事的概率，結果這個數字是一個零和小數點後76000個零，再加上一些數字。也就是說，期待未來有一個真的尼安德特人走進實驗室為他提供血液樣本的可能，不存在！

這樣的帕博，簡直「可愛到犯規」。

帕博的坦率和直白也給我留下了深刻的印象，比如他訴說他非婚生子的身世，他充滿戲劇性的愛情經歷，以及他如何與曾經最親密的夥伴短兵相接、分道揚鑣的往事……

他雖初出茅廬就鋒芒畢露，但科研之路上遭受反覆的挫敗，時常讓他被情緒所左右。煩躁時會對學生大聲說話，冷言冷語，但事後又十分懊悔；得不到化石，氣得只想尖叫和亂踢；黔驢技窮時，委屈地想在組會上大哭一場……

科學家的形象不是被建構或者篩選出來的，而是像這樣，一個個真實的故事、動作、表情還原得到的，偏執、瘋狂、虔誠，都是他們科研人生的一部分。

無論是對科學研究的具體問題，還是對科學家這個職業本身，我們面對真實的態度，決定了我們能夠多大程度上理解科學。

最後，這本書真正擊中我的，是帕博無論何時都任由那顆好奇的心肆意放逐。正是這種自由浪漫的底色，讓他不管遇到多大困難，都無所畏懼。

我想，這是科學精神最完美的詮釋！

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