科学脊梁——人类古DNA密码的破译者付巧妹
作为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员,付巧妹在长达数万年前的人类遗迹中不断探寻,在古DNA研究领域取得了诸多世界瞩目的成绩。
我会坚定地跟着党的路线、方针、政策,使自己无愧于自己的身份,向困难挑战,绝不低头!努力摒弃自己的不足,不息的奋斗,让自己无愧于党。——付巧妹 2004年6月12日
2004年,正在读大学的付巧妹写下了这样的入党誓言。“向困难挑战,绝不低头”这几个字,也成为了她从事科研工作的信念。付巧妹从事的是古DNA的研究,通过对数万年前遗留下来的,过去人群的遗传信息来了解人群的演变过程,以及这些演变对我们现在人会造成什么样的影响。面对距今数万年的人骨样本,最难的便是古DNA的破译,包括提取、捕获、测序、重建古DNA片段等复杂的工作。她首先面临的难题就是如何去掉这些古老人类DNA中的环境污染。
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员 付巧妹:其实我们大多数的时候预期都是没有DNA,如果说在出土以后,被人(直接)接触过,它可能就会带来很严重的后果,就有很多的这种现在生活人的污染。
2012年,正在德国读博士的付巧妹得到了一个极为珍贵的研究样本。在罗马尼亚,发现了一块距今四万多年的现代人的下颚骨。
当时很多欧洲的古DNA学者都认为,这个样本中的人类DNA被高度降解、污染严重,要提取出有效DNA十分棘手。但付巧妹却没有轻易放弃。她提出一种类似钓鱼的方案,和同事共同巧妙设计出一种特殊的实验方式,用现代人的DNA做了一个吸铁磁一样的引子,可以将相似度极高的古人类的DNA吸附出来,终于在大量实验尝试和反复验证中获得了这个个体极其微量的古DNA信息,一步步挖掘,一点点发现,带来有关人类演化的新认识。
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员 付巧妹:当时我的感觉就是说,如果我们不经意把它当作一个(被)污染的对象,可能这个研究就没有了,(后来的发现)就不存在了。但是因为自己的一个好奇心,想追逐它一个很关键的点,所以在这个没放弃过程中,就做出了在当时引起了很大关注的一个工作。
不轻易言弃。最终,付巧妹的这一研究取得了令行业瞩目的成果,她推算出现代人同古人类尼安德特人距今5万到6万年前发生了基因交流,大大缩小了前人研究提出的时间范围,她的这一发现被《自然》杂志认为是相当惊人的。付巧妹说,是入党誓词中的那份自己的初心和承诺,让她一次又一次沉浸在复杂庞大的古DNA密码信息中,充满乐趣和好奇心地去探寻答案。
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员 付巧妹:动脑子吧,我觉得其实是很兴奋的一件事情,所以我觉得还是很开心。这种开心其实更多的体现就是说你可以在有些时候可以废寝忘食。
与此同时,付巧妹一直在做着另外一个在她看来更重要的工作。从2010年起,她开始筹建中科院古脊椎所的古DNA实验室。
2016年回国后,她将研究的全部重心放在东亚人群多样性及遗传历史的研究。她组建的这支“中国制造”的古DNA研究团队,在《自然》、《科学》等杂志发表重要论文40余篇,其共同创新开发的实验技术在世界范围内极大推动了人类学、演化遗传学等相关领域的发展。付巧妹说,新时代给年轻科研工作者创造了宝贵的机会。只有踏踏实实做好自己该做的事,才无愧于时代,无愧共产党员这个称号。
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员 付巧妹:我们怎么去回报这个社会,很简单,就是我们坚持把我们该做的事情,把我们能做的事情做好,而且在这个坚持过程中,因为它是一个积累,有些时候甚至是一个学科,甚至是可以培养很多人才这种积累,在这个过程中,我们把它做好了,其实就是对社会最好的一个回报。
付巧妹所从事的古DNA研究的是什么?
古DNA是指在古代生物遗骸中残存的DNA片段,通过古DNA,我们能够直接观察到古代个体的遗传成分和基因的混杂模式,并用于比较过去人群与现在人群之间在谱系关系上的独特信息,从而揭示人类演化过程中的细节。
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员 付巧妹:比如说几万年前的人,他就已经有这种精神追求,像骨笛、塑像等,在大家想象中,当时的人只需要考虑生存就好了,但是实际上没有那么简单,也就是因为人的这种不断地去探索,才会演变出现在社会的发展,这就说明了一个问题,人类演化本身就是我们终极命题。
人类演化中有许多未解之谜。灭绝古人类和早期现代人如何互动?现代人在不同时间阶段又是如何演化?在付巧妹和团队的研究下,明确了现代人走出非洲,并非仅有单一的南部迁徙路线;欧洲人的蓝色眼睛在1.4万年前才开始出现;在3.3万年前,田园洞人相关人群在东亚北部曾广泛存在。一个个古代人类群体的神秘面纱被揭开。
(编辑 刘立江)