【Gene思書齋】尋找尼安德塔人的失落基因

2017-03-26 11:06

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尼安德塔人的骨骸及重建後樣貌。(Photaro@wikipedia/CC BY-SA 3.0)

尼安德塔人的骨骸及重建後樣貌。(Photaro@wikipedia/CC BY-SA 3.0)

1993年的電影《侏羅紀公園》爆紅,使得大家開始關注一個問題,真的能取得恐龍的DNA嗎?

回答這個問題的最佳人選,就是古DNA研究的開山始祖,《尼安德塔人:尋找失落的基因組》(Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes)的作者帕波(Svante Pääbo)!

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從他的好書《尼安德塔人》中,根據帕波卅幾年的研究經驗,只能很抱歉地說,可能性近乎於零,因為以DNA在保存良好的狀況仍會受到的損傷來看,不太可能有上千萬年的DNA還保留下來,除非超低溫又防宇宙射線吧。

除了解答究竟會不會有恐龍的DNA保留下來,《尼安德塔人》最主要要介紹的,是我們人類遠古早已滅絕的近親,尼安德塔人基因體研究的整個心路歷程,算是本半自傳。這是一本很難得的好書,因為極為繁忙的科學大佬能寫書就不錯了,還能寫得深入淺出又是一絕,另一個賣點是,這本《尼安德塔人》也揭示了科學研究在實驗室裡外的明爭暗鬥的政治,以及開創一個新天地所需具備的毅力和勇氣!不僅關心人類演化的朋友,所有生命科學乃至有志從事科學研究的朋友,也都該讀。如果單純只是要看八卦,當然也可以。 

帕波是瑞典人,他在瑞典最頂尖的烏普莎拉大學讀醫學。他的家世原本可以很顯赫,因為他父親是1982年諾貝爾生理醫學獎得主的瑞典生化學家蘇恩·伯格斯特龍(Sune Bergström,1916 – 2004),獲獎理由是前列腺素的研究,還曾擔任諾爾貝基金會的主席。為何說「原本」呢,因為他是伯格斯特龍的私生子,他母親是愛沙尼亞裔化學家,他和父親非常不熟,是母親一手帶大的,可惜這點他只有在《尼安德塔人》後半輕輕帶過。 

醫學系畢業後,他唸了博士班,主攻病毒免疫學。他在博士班主要研究工作之餘,僅為了滿足強烈的好奇心,他從13歲開始就對埃及木乃伊著迷,透過關係好不容易弄到了一點樣本,他嘗試偷偷萃取埃及木乃伊的DNA來定序,沒想到還真弄出不錯的結果,這位卑微的博士生只好戰戰兢兢跟老闆報告,沒想到老闆非旦沒斥責他,還推掉論文掛名的請求,讓他一人獨自在1985年發表了一篇《自然》(Nature)的論文!
 

《尼安德塔人:尋找失落的基因組》(Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes)。(取自The Sky of Gene)
《尼安德塔人:尋找失落的基因組》(Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes)。(取自The Sky of Gene)

那篇《自然》的論文不發表還好,一發表他反而面臨一個人生大抉擇。帕波在病毒蛋白的研究也非常傑出,他1983年在更頂尖的《細胞》(Cell)發表了第一作者的論文,1987年還發表了另一篇《細胞》的論文,還有許多其他優異的論文,這對博士生來說是極為難得的,但他還要繼續往病毒蛋白的研究走下去,還是去一個人開創新天地?他掙扎後,決定到美國加州大學柏克萊分校作博士後研究,研究古DNA。

帕波到了德國慕尼黑大學任教,他花了極大心力建立超級乾淨的實驗室以及非常嚴格的實驗流程。後來德國馬克思普朗克學會(類似中央研究院或中國科學院的學術機構)決定成立演化人類學研究所,他就協助其成立並轉到該所擔任研究員。德國萊比錫的馬克思普朗克演化人類學研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)成立迄今還不到廿年,可是成立沒多久就成為世界上研究人類演化的聖地之一,連我這個人類演化的門外漢都時常聽說他們的重大研究成果。帕波在《尼安德塔人》中,闡述了他們建立世界頂尖研究機構的構想和理想,讓頂尖科學家聚在一起激發更多創意。

尼安德塔人的大腦容量不下於智人,而且明顯比我們壯碩,雖然可能不會說話,但會埋葬死者並且可能有原始的宗教。尼安德塔人可能60萬年前就生活在歐洲,當時還要40萬年後才演化出智人,但他們卻在一萬三千年前就絕跡了。尼安德塔人是首次在德國尼安德河谷(Neandertal)發現的,對一位想要以古DNA來研究人類演化的演化遺傳學家,尼安德塔人是個聖杯!

有演化生物學家提出尼安德塔人可能和我們的智人祖先混血了,至少歐洲人可能帶有一部分尼安德塔人血統。這論點過去十幾年在學界吵翻天。曾經有一度,想要看到人類演化生物學家翻臉,就在飯局上提這話題吧。 由於演化人類學及古生物學家對於現代人類起源以及與尼安德塔人的關係,一向頗多爭議,帕波的研究除了智力外,還需要極大的勇氣和毅力,因為尼安德塔人粒腺體DNA的定序結果剛出來,許多演化生物學家先選邊站,不太相信那些結果,認為汙染的可能性太高。在這個課題上,他們要花比其他演化遺傳學的研究更多很多的力氣在排除汙染的可能性,才能得到一些榮耀,可是倘若不小心錯了,科學界的對手會毫不留情地把他們批判到無顏見江東父老。
 

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