北京时间 10 月 3 日，瑞典生物学家斯万特·帕博（Svante Pääbo）基于他在已灭绝古人类基因组和人类进化方面的发现，被授予 2022 年诺贝尔生理学或医学奖。
诺贝尔奖委员会官方表示，Svante Pääbo 开展了一系列极具开创性的研究工作，比如他率先对“尼安德特人”古人类进行了基因组测序，他还发现了“丹尼索瓦人”这一新的古人类人种。此外，他的研究表明现代人类遗传有尼安德特人和丹尼索瓦人的基因，而且这些古老的基因对现代人类具有重要的生理意义，比如对抗感染的免疫反应能力、适应高海拔环境能力，甚至是生育能力等。
“Svante Pääbo 所做的一系列开创性研究与发现为人类进化史提供了重要的新知识。”诺贝尔奖委员会主席 Anna Wedell 评价道。
1955 年 4 月 20 日，Svante Pääbo 出生于瑞典斯德哥尔摩。他的父亲 Sune Karl Bergström 是瑞典生物化学家，基于对前列腺素的研究，他获得了 1982 年的诺贝尔生理学与医学奖。
自幼年起，Svante Pääbo 便对古埃及学表现出浓厚的兴趣，在后期的求学和工作阶段，他成功运用 DNA 克隆技术，在一个保存了两千多年的木乃伊中提取到 DNA 并完成了测序。
1986 年，他迎来了人生中的一个重要转折点。从瑞典乌普萨拉大学获得了人体免疫学博士学位后，Svante Pääbo 在美国加州大学伯克利分校 Allan Wilson 教授的邀请下加入其实验室并开始了他的博士后研究生涯，他的研究工作主要是利用聚合酶链式反应（PCR）技术对生物体的 DNA 进行提取和分析。
1990 年，他进入德国慕尼黑大学并担任教授，他的研究方向开始专注于人类进化领域，对古人类 DNA 进行研究。
1999 年，Svante Pääbo 在德国莱比锡创立了马克斯·普朗克进化人类学研究所并担任所长，他在开展人类进化研究的同时也进行了对人类独特性的研究方面。目前，他还是瑞典皇家学会成员，英国皇家学会外籍成员。
2014 年，Svante Pääbo 出版了学术自传《尼安德特人：寻找丢失的基因组》（Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes），在书中他以一种私人化的视角讲述了对尼安德特人研究的全部历程。
古遗传学领域的开创者之一，Svante Pääbo 也获得了很多奖项，比如，1992 年他获德国科学基金会颁发的戈特弗里德·威廉·莱布尼茨奖；2007年，被评为 TIME 全球最有影响力百人之一；2008 年，被 New Scientist 评为 8 位年度科学英雄之一。
“开创‘古基因组学’探寻人类起源”
探寻人类起源，这个古老而又神秘的问题一直困扰着当今科学界。
先前的研究发现，早在数十万年以前，一群名为“尼安德特人”（Homo neanderthalensis，已灭绝的现代人类近亲之一）的古人类开始生活在欧洲大陆。
大约在 12 万年前，尼安德特人已经统治了整个欧洲大陆、非洲北部和亚洲西部地区，然而大约在 3.5 万年前，尼安德特人的活动轨迹却迅速缩小并最终在数千年后完全消失。就在同一时期，智人出现在欧洲大陆，他们与尼安德特人共同生存了数千年的时间并产生异血缘交配。
在 Svante Pääbo 职业生涯早期，他正是专注于利用现代遗传学方法研究尼安德特人的 DNA，这需要对从古代标本中回收的基因组 DNA 进行测序，而他也很快意识到了技术的局限性：古人类基因组 DNA 早已被化学修饰和降解成短片段，并且残余 DNA 极易被细菌和现代人类 DNA 污染。
于是，Svante Pääbo 转而分析来自尼安德特人的线粒体 DNA，尽管线粒体中的基因组有限，但它存在数千个拷贝使得成功的几率大幅增加。凭借该方法，他从一块距今约 4 万年前的尼安德特人骨头中成功测序了一段线粒体 DNA，这也是人类第一次获得了来自已灭绝“近亲”的基因组序列。
Svante Pääbo 通过对尼安德特人的基因组测序发现，现代人类约有 1-4% 的基因组来自尼安德特人。正是因为尼安德特人基因与现代人类具有相关性，这些已经灭绝的古人类基因也影响到现代人类免疫系统对感染的反应。
现如今，Svante Pääbo 正在开展针对尼安德特人细胞核基因组的测序工作，与此同时，他和团队也在不断改进和优化从骨遗骸中分离和分析 DNA 的方法，让测序变得更为快速且高效。
除了对尼安德特人的研究，Svante Pääbo 还发现了全新的古人类人种，并将其命名为“丹尼索瓦人”。他在西伯利亚南部的丹尼索瓦洞穴中发现了一块距今约 4 万年前的人手指骨碎片，这块骨碎片含有保存完整的 DNA，他和团队对其进行了测序，研究发现其与尼安德特人和现代人类的所有已知基因序列相比非常独特。值得一提的是，发现丹尼索瓦人的这项研究被 Science 评为 2012 年度十大科学突破之一。
随后，Svante Pääbo 与来自世界不同地区的现代人类的序列进行对比发现在美拉尼西亚和东南亚等地区的人群有约 1-6% 的基因组来自丹尼索瓦人，这表明丹尼索瓦人和智人之间产生了异血缘交配。
至此，Svante Pääbo 的研究表明，智人在从非洲向外迁移的过程中与尼安德特人和丹尼索瓦人都存在异血缘交配。
Svante Pääbo 的开创性研究催生了古基因组学——这一门全新的科学学科，他通过揭示现代人类与已灭绝古人类之间的遗传差异，为探索现代人类在基因层面上的独特性提供了理论基础。
除此之外，对尼安德特人和丹尼索瓦人基因组的成功测序，不仅让 Svante Pääbo 成为举世闻名的科学家，就连古基因组学这个此前较为冷门的学科也晋升成为人类学研究中热门领域。
“研究古人类对现代人类发展意义重大”
在此之前，现代人类和已经灭绝的近亲古人类之间的基因差异一直是未知领域，正是有了 Svante Pääbo 的研究与发现，才让我们了解到来自包括尼安德特人、丹尼索瓦人等人类近亲的古老基因序列仍在影响现代人类的一些生理机能。比如，丹尼索瓦人的 EPAS1 基因赋予了他们能够适应高海拔地区环境的身体机能，而这一基因在中国藏族人群中较为常见。
探寻人类起源，Svante Pääbo 毫无疑问是全世界走在最前沿的科学家之一，数十年来他所做的开创性工作让我们知道当今人类的一些生理机能都能在古老基因中找到答案。目前，他的团队陆续完成了其它一些对已灭绝人类的基因组序列的分析，他和团队的发现建立了一种独特的资源，被科学界广泛用于更好地了解人类进化和迁移。
在学术界，Svante Pääbo 可以说是一位相当高产的研究学者，截至目前，他发表的论文总被引用次数约 12 万次，h 指数为 167。而他此前发表的一系列研究论文很好的阐释了古人类与现代人类之间存在的种种差异和关联。
就在上个月，Svante Pääbo 和团队在 Science 上发表了题为“Human TKTL1 implies greater neurogenesis in frontal neocortex of modern humans than Neanderthals”（与尼安德特人相比人类 TKTL1 意味着现代人类额叶新皮层的神经发生更大）的研究论文，揭示了在名为“TKTL1”的关键蛋白上的一个氨基酸的差异，可以增加大脑神经细胞的产生，从而让现代人类比尼安德特人在认知层面更具优势。
在这项研究中，他们通过把现代人类与尼安德特人及猿类的基因组序列进行比较发现，现代人类的 TKTL1 基因中编码了一种独特氨基酸替代，而尼安德特人和猿类中 TKTL1 基因中的赖氨酸在人类中被替换成为精氨酸，这个氨基酸的差异很可能是现代人类与已灭绝的其他古人类存在认知差异的根本原因。
2020 年 9 月，Svante Pääbo 与合作者在 Nature 上发表了题为“The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals”（严重 COVID-19 的主要遗传风险因素来自尼安德特人）的研究论文，揭示了现代人类的免疫系统对新冠病毒感染的反应与早已灭绝的古人类尼安德特人的基因存在关联。
研究指出，新冠肺炎发展为重症的主要遗传风险因素在于 3 号染色体上的基因簇，Svante Pääbo 的研究则证实了这种重症风险是从尼安德特人遗传的一段长约 50 kb 的基因组片段所导致。他们通过进一步分析发现，尼安德特人的这一新冠肺炎重症核心风险基因片段在南亚人群中的出现频率约为 30％，在欧洲人群中约为 8％，美洲人群中约为 4％，而在东亚和非洲人群中则微乎其微。
2020 年 9 月，Svante Pääbo 团队在 Molecular Biology and Evolution 上发表了题为“The Neandertal Progesterone Receptor”（尼安德特人孕酮受体）的研究论文，揭示了有接近三分之一的欧洲女性遗传了尼安德特人的孕酮受体基因，这是一种能够减少妊娠早期出血、减少流产和提高生育能力的基因突变，并且这种基因突变在除非洲人以外的现代人类中出现频率接近五分之一。
他们通过研究表明，尼安德特人中编码孕酮受体（PGR）的基因携带两个错义突变和一个可移动的 Alu 元件，其中，一个错义突变是固定存在的，而另一个错义突变和 Alu 元件的插入则是呈现多态性。基于对 24.4 万名女性的基因数据分析发现，约 3 成的欧洲女性遗传了该孕酮受体，其中，有29% 的女性携带一个孕酮受体基因，3% 的女性携带两个孕酮受体基因，携带这种基因可以更好地促进现代人类的生育繁衍，这也解释了该基因在现代人类中出现的频率较高的原因。
2020 年 7 月，Svante Pääbo 团队在 Current Biology 上以“A Neanderthal Sodium Channel Increases Pain Sensitivity in Present-Day Humans”（尼安德特人的钠通道增加了当今人类的疼痛敏感性）发表了研究论文，揭示了现代人类对疼痛的敏感性遗传自尼安德特人的基因，并且也解释了为何欧美人群对于疼痛会更加敏感。
写在最后
今年的诺贝尔生理学或医学奖可以说非常“冷门”，在诸如 mRNA、组蛋白、功能性核磁共振、未折叠蛋白反应等呼声比较高的热门领域，相对冷门的“古基因组学”领域脱颖而出并荣膺桂冠，而作为第一位获得诺贝尔奖的人类进化学家，Svante Pääbo 博士也在获奖后的采访中坦言自己感到有些意外。
但通过梳理他在该领域所做的一系列研究工作不难发现，研究古人类对于我们现代人类而言意义重大，这关系到人类的进化、繁衍、疾病等重大世界性问题，甚至就连新冠肺炎病毒也能从中得到启示。从这个意义上来看，今年的诺贝尔生理学或医学奖既在“意料之外”也在“情理之中”。