追溯人类的起源与进化

——2022年度诺贝尔生理与医学奖解读活动纪实

  2022年10月22日下午,由中国细胞生物学学会、安徽省细胞生物学会、安徽省科普作家协会联合主办的“解读2022年诺贝尔生理学或医学奖”系列科普活动在安徽合肥线上+线下成功举办。


冯伟民研究员

  本次诺奖解读活动邀请了中国科学院南京地质古生物研究所二级研究员,南京古生物博物馆名誉馆长冯伟民研究员。参加本次活动的嘉宾有中科大施蕴渝院士,安徽省细胞生物学会理事长史庆华教授,学会党委书记、副理事长黄蓓教授,学会秘书长梅一德教授,中国科普作家协会副理事长吴岩教授,安徽省科学普作家协会秘书长杨多文编审,协会常务理事张静明研究员。

  本次活动主题为“认知智人起源与演化:进展与展望”。报告主要围绕古人类起源研究的历史背景、古基因学研究开创的新局面、古基因学带来的未来希望、中国古基因研究正在融入世界先进行列四个方面讲述了古人类古基因学的开创性研究和发现。


用于基因测序的尼安德特人头骨


古基因组与现代人的进化溯源

  2022年度诺贝尔生理与医学奖颁发给瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博,以表彰他发现了已灭绝古人类和成功测序了与人类进化相关的古基因组。冯伟民研究员介绍说,来源于母亲的线粒体DNA可直接遗传后代,避免了核基因组存在的基因重组现象,可用于做遗传上的追溯。帕博教授研究团队克服人类骸骨发现难、易污染、易降解、难提取等重重困难,获得DNA含量超过3%、距今3.8万年前已灭绝的尼安德特人骨骼,利用现代基因测序技术完成了尼安德特人及丹尼索瓦人的全基因组测序,发现尼安德特人及丹尼索瓦人在欧亚环境中生存了几十万年,当源于非洲的智人迁徙到欧亚大陆后,与尼安德特人及丹尼索瓦人发生了杂交。后来,智人人群发生了分离,一支向北走向中国,成为现代中国人,另一支向南到达东南亚,成了现在的新几内亚、巴布亚土著人群。

  古基因组研究还为探索人类健康与疾病分子机制的研究提供新视角。例如人类基因组内含有某一组HLA(人类白细胞抗原)基因来自丹尼索瓦人,另一组HLA基因来自尼安德特人,这种抗原可以看做是人类细胞的身份标记,人类获得这两组基因后增强了识别病菌的能力,免疫力得到极大提升。在新冠病毒爆发以后,帕博团队的研究显示,新冠病毒感染后的呼吸衰竭风险基因遗传自尼安德特人,约50%的南亚人、约16%的欧洲人携带该基因。古基因组研究不仅能够增强对疾病的理解,而且还可能为治疗常见疾病提供新靶点。

  在安徽省细胞生物学会各单位理事们的大力支持下,本次活动还设立了中国科学技术大学、安徽大学、合肥工业大学、蚌埠医学院、安徽医科大学5个分会场,参会者约200人,主要是来自各大高校的研究生、博士、青年科技工作者。


蚌埠医学院分会场


安徽大学分会场


合肥工业大学分会场


同学们聚精会神

  冯老师的报告引起了大家极大的兴趣,分会场的同学们争先恐后提问:帕博团队的工作用的是线粒体基因组,能否从化石中提取细胞核DNA?教课书上讲线粒体上的双链DNA在常温下比蛋白质更稳定些,易保存。报告中提到在特定条件某些蛋白质比 DNA保存时间会更长,为什么?现在的技术可以检测几亿年前细菌、极端环境下古细菌基因组,这是不是意味着它们的基因组像线粒体一样,也是闭环双链更稳定的结构?施藴俞院士十分认真听取了会议报告,也参与了提问:我国不是也发现了古人类的化石吗? 那么中国对这些古DNA进行研究的情况如何?

  冯老师仔细听了大家的问题,并一一作答:帕博就是通过古人类化石进行古基因组研究。古基因学的研究包括线粒体基因组与细胞核基因组两大部分,文献中有过脂类化石、蛋白质化石、DNA化石记载。例如琥珀化石什么都可以保存,比如可以保存恐龙尾巴的毛,是否也可以通过琥珀化石发现保存古人类的毛发呢。千万年甚至亿年前的古细菌能够保存下来在于外界保存条件起着决定性作用。比如琥珀、盐岩晶体等。这些高寿的古细菌也跟它自身的生物学特性有关。我国在古DNA研究方面已处在世界高水平状态。中科院北京古人类与古脊椎研究所付巧妹研究员就是帕博教授的得意干将,她做了非常多的工作。我国发现古人类化石虽然遍及70多个地区,但是人类头骸骨发现很少,舍不得对其化石进行破坏性的研究,主要还是用一些碎片、牙齿类的骨头进行基因组的研究。

  冯老师的讲座取得良好的效果,互动讨论很激烈,各个会场师生受益匪浅。大家表示这种线上+线下进行大会报告的形式显示了常规仅线上或线下活动所达不到的效果,不受场地的限制,可吸引更多的听众参加,同时也便于会议的组织管理,调动各单位理事参与及组织活动的积极性,把科普工作做得更好,让更多的民众受益。

  (黄蓓 方慧/图文)

© 版权所有 人民教育出版社      京ICP备05019902号      新出网证(京)字116号      京公网安备11010802038276号