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重建人类演化历史的探险之旅《自然》《科学》联袂推荐如侦探小说般好读的科研手记

※发布时间:2019-2-18 12:48:02   ※发布作者:平民百姓   ※出自何处: 

  1856年,距离出版《起源》还有三年的时间,城市杜塞尔多夫以东的尼安德特河谷中,工人在清理采石场的一个小山洞的时候,发现了一个头盖骨和一些骨头。当时的工人们也没在意,他们以为这是熊的骨头。但这种骨头却越来越多,人们这才惊讶地发现:这些骨头来自一种已经的人类,而他们与我们是那样相似。尼安德特人会照顾病患,会举行葬礼,会演奏音乐,相较任何一种现存的猿类,尼安德特人都与我们更像。

  1987年夏娃被提出,很快成为现代人起源的主流观点,其与主要多地区进化矛盾的关键点之一就是主张尼安德特人和欧、亚同事的古人类被来源于非洲的现代人完全替代,对现代人的起源没有丝毫贡献,非洲是现代人的唯一起源地。两种观点在学界争论不休,相持不下。想要解决这个问题就必须拿到尼安德特人的基因组,才能够确定尼安德特人到底对现代人有没有遗传贡献。

  1983年的,一位来自乌普萨拉大学医学院的博士穿越铁幕出现在的博德博物馆。他此行的目的就是在古埃及的木乃伊上提取组织样品,并带回。他想知道在这种已经过去上千年的组织中是否还有DNA存在。

  经过一番实验(在哪个时代还没有PCR技术,他测定的手段则是染色以及质粒等手段),这位年轻的博士生证明在木乃伊中仍然存在人类的DNA,而这个随后被发表在《Nature》。

  这位博士就是斯万特·帕博,乌普萨拉大学医学院医学院的博士,他的主要研究课题是病毒,但是这耿彦波简历篇发表在《Nature》的论文改变了他的科研方向。

  他接受了生物遗传学家艾伦·威尔逊的邀请前往伯克利大学进行古生物的研究,随后前往慕尼黑大学和马克斯普朗克协会进行研究。他最著名的科研则是2010年在《Science》发布的尼安德特人基因组。证明尼安德特人与现代人确有杂交。尼安德特人并没有,他只是通过基因生活在我们中间。现代人主要源于非洲,欧亚的古老人种对现代人的诞生有所贡献。

  这个结果很快让科学界不同观点的科学家接受,达成初步的协调,帕博将关于现代人起源的争论推进到一个崭新的阶段。他将自己的科研历程则被自己记录下来写成一本书,这本书就是《尼安德特人》。

  1996年一个深夜,帕博刚刚睡下,电话就响了。那是他的研究生·克林斯打来的。他就说了一句话:“那不是人类的。”

  “我马上过来。”随即帕博套上衣服,驱车穿过整座城市来到实验室。这天下午,马蒂斯启动了DNA测序仪,放入了之前扩增好的DNA——这些DNA取自尼安德特人的一段肩胛骨。而帕博睡觉的原因也很简单——这些年失望过太多次,无论怎么提取,得到的总是现代人或者细菌的DNA。

  接到电话的帕博其实没抱太多希望,但他还是深夜前往实验室,他们测定的是线粒体基因,之前已经测定过上千份人类DNA序列,而这次的序列略有不同。帕博相信这确实是首个提取并测序自一种已人类的DNA片段。

  他们打开一瓶香槟。如果这是真的尼安德特人的DNA,那么就了无限的可能。真有一天可以直接的比较尼安德特人和人类的所有基因。喝了太多酒的帕博穿过漆黑的慕尼黑走回家的时候,依然无法相信发生的事情,这一夜,他并没有睡着。

  第二天帕博就开始进行重复实验,实验得到了完美的重复,帕博相信自己提取到的是尼安德特人的基因,他的论文被发表在《Cell》上,这个结果引发了广泛的关注,因为这个实验的结果,直接关系到现代人是如何诞生的。

  当然,帕博从1983年起便开始涉足古DNA研究,他却选择了1996年作为整本书的起始。发现尼安德特人线粒体DNA正好是后边发现尼安德特人基因组的先声,除了前后递进的关系之外,帕博通过尼安德特人线粒体DNA的发现过程非常凝练地展示了他想通过这本书告诉读者的内容:科研是复杂的,科研是不确定的,科研暗藏着激烈的竞争——在测定尼安德特人线粒体DNA的之后,尼安德特人基因组的发现和测序过程则被帕博描绘得如同“速度与”一样肾上腺素汹涌。

  除了科学家的日常生活,这本书还是现代生命科研的技术进步史,每一个接触过现代生命科学的读者对这些内容都会倍感亲切,从古DNA的提取方法、PCR的发展史、Sanger测序,454测序,焦磷酸测序,钟、演化树和污染纠错算法,鸟枪法和超级计算在生物信息领域的应用……过去40年生物学和基因组学的技术演进线历历在目。科学与技术的交织进步才是让帕博能够顺利测得尼安德特人基因组的基础。

  在科研之外,这本书还记录了科研人员和科研机构的成长历程。现代科研早已不是单打独斗就能完成的事业,需要团队需要协调。测定尼安德特人线粒体DNA后不久,帕博即收到马克斯·普朗克学会(类似于的中国科学院)的邀请,主持建设演化人类研究所。在组建研究所的过程中,帕博不仅仅展示了一个合格的科研机构组织者的灵活与,更记录了在智力资源变得越发重要的科研事业中,一个合格的组织者是如何延揽人才以及如何让不同知识背景的科学家和睦相处。

  书中的科研经历如同一部步步惊心的侦探小说,只有亲身经历过科研的人才能体会到举重若轻的背后的酸甜苦辣,这是科研事业的迷人之处,也是我们对科学家们的来源。除此之外,作为马克斯·普朗克学会演化人类学研究所所长的帕博还介绍了科学研究在科研以外的要素。科学研究的世界被帕博撬开一道小缝,从这个缝中我们可以看到科学研究的复杂,体会新兴学科的诞生与发展。

  对于科普书而言至关重要,现代科学的学科分野让学科之间的壁垒越发难以跨越,更重要的是科普著作的翻译不仅仅需要由专业人士来进行,而且还要求有优秀的文笔以及科普的意识,能够在专业知识和大众中实现一个完美的平衡。

  本书的夏志先生就是这样一位,在专业上,他是深圳市高层次人才,国际肿瘤基因组协作组(ICGC)协调人,广东省引进创新科研团队,在国内外著名期刊发表近二十篇学术论文,已出版著作十五部。在大众上,他兼任中国科普作家协会副秘书长,中国遗传学会科普专家,发表百余篇科学专栏文章。

  除了以外,我们还请到了杨焕明院士做审校,让内容更加靠谱。杨焕明院士是华大基因理事长,中文大学荣誉教授,中国城市科学研究会副理事长,深圳市科学技术协会副。2003年至2008年任中国科学院基因组研究所所长,2007年当选为中国科学院院士。同时为印度国家科学院、国家科学院、美国科学院、丹麦皇家科学院等外籍院士。

  有这样的和审校者阵容,我们期待能够让这部作品在科学的严谨和大众的普及方面得到完美的平衡。另外,古生物学家、中国科学院院士吴新智先生,马未都先生,中国地质大学副校长赖旭龙先生,还有帕博的中国学生中国科学院古脊椎动物与古人类研究所古DNA实验主任付巧妹女士为本书写作了四篇角度各异,妙趣横生的序言,期待读者能够更好地走进现代生命科学的科研世界,理解科学家为了探索自然的边界的付出与努力。

  

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