2022年諾貝爾醫學或生物學獎獲得者斯萬特·帕博（圖中着灰色襯衫戴眼鏡男士）和他的小夥伴們。

追根溯源DNA那點事

每年10月，舉世矚目的諾貝爾獎都會如期揭曉，至今已是第121個年頭。諾貝爾獎的獨特之處，就是并不隻着眼于前一年有重大貢獻的候選人。尤其是科學類的獎項，具有明顯的滞後性。根據官方統計，通常自技術或理論提出之後18年左右才會獲獎，雖有滞後但從另一方面來說也是嚴謹性和權威性的體現。

今年的諾貝爾獎，從為元素速配結合的點擊化學，到“遇事不決，量子力學”的量子糾纏，再到已滅絕人類基因組……各種普通人隻有在科幻小說中才能接觸到的專有名詞，集中出現眼前，瞬間感覺智商需要充值。

其中可能最讓人困惑的是諾貝尓醫學獎——“已滅絕人類基因組和人類進化的發現”。姑且不論這個超長的專有名詞是什麼意思，它和醫學到底有什麼關系呢？

01

與醫學關系最小的醫學獎

中山大學中山醫學院遺傳與生物信息學系教授蔣玮瑩表示，2022年諾貝爾醫學獎得主、進化遺傳學家斯萬特·帕博的研究意義重大，開創了古基因組學這一新的學科。

他通過對生活在80萬年前的尼安德特人和生活在40萬年前的非洲智人，也就是現代人的祖先，這兩個不同種族的基因組對比，發現現代人類的基因中也包含部分尼安德特人的基因，這對于我們追溯自己的起源更加有利。同時，為我們揭開曆史的面紗，可以看到非洲智人在兩次遷出非洲的過程中，和當地人是如何繁衍生息，如何影響人類的演化、遷徙和基因流的。

此外，對在南西伯利亞發現的丹尼索瓦人遺骸基因的研究，宣布了一個新古人類種的發現。

不僅如此，通過DNA測序，帕博的成果還進一步揭示了：現代人體内含有約1%-6%的尼安德特人與丹尼索瓦人二者基因，且這種基因交換發生在大約7萬年前。這證明，在過去的數十萬年間，現代人類祖先與以上二者存在通婚行為，二者同為現代人類的祖先之一。

人類、尼安德特人、丹尼索瓦人以及黑猩猩的演化圖譜。圖片來源：諾貝爾獎官網

這一系列的研究，不僅是我們追古溯源的新發現，同時也是對進化線索的新啟示。

曾經質疑動畫電影《瘋狂原始人》中智人蓋和尼安德特人小伊一家故事的人，你們被打臉了！帕博順便還為小伊和蓋的結合證明了，智人和尼安德特人真實擁有着跨種族的愛情！

02

看似與醫學無關

對醫學的影響可能震驚到你

帕博的研究和一系列發現，不僅回答了“人類的基因組與其他已滅絕的古人類到底有何區别及聯系”這樣一個基本科學問題，更重要的是，這項研究證明在大約7萬年前遷出非洲後，這些現已滅絕的古人類向智人進行了基因轉移。

帕博團隊已發現，今天人類從尼安德特人和丹尼索瓦人那裡遺傳的基因，幾乎和糖尿病、心髒病、抑郁症等疾病都相關。

那我們是不是真的“要謝”？這些滅絕的古人類留下的基因遺産貌似都是“壞基因”！

難道基因越壞越強大？

也不盡然。2014年發表在《自然》期刊上的一項研究發現，藏族人群和夏爾巴人群中，對高海拔表現出更強耐性的基因就源自丹尼索瓦人。而尼安德特人則有抗感染的基因。

無論如何，這種對于基因流動的研究在今天具有生理學上的意義，不僅表現為影響了人類免疫系統對感染的反應，還對臨床醫學的診斷方式有巨大影響。

可以說，對人類基因的研究推動了醫學遺傳學的巨大革命。

03

基因序列的臨床醫學應用

• 自1866年奧地利人通過雜交豌豆發現遺傳因子至今，已經過去了156年。
• 自1953年人類确定了DNA雙螺旋結構的分子模型，已經過去了69年。
• 自1984年帕博帶領團隊獲得了第一個古人類——尼安德特人的線粒體DNA序列至今，已經過去了38年。……

人類對基因這一生命密碼的探索從未停止。

蔣玮瑩進一步介紹，随着人類基因組的發現，世界各國都已經開展了各種相關研究和聯合研究。1990年，美國、英國、法國、德國、日本和我國科學家共同參與啟動的預算達30億美元的人類基因組計劃開始實施，我國承擔了破譯人類全部基因序列（30億個堿基）1%的工作。截止到2003年4月14日，人類基因組計劃的測序工作已經完成。這其中，我國成功開展的十萬人罕見病基因組計劃對這一項目起到了很大作用。在基因研究中的大基數優勢與非凡價值，或正是我國的基因檢測技術得以在國際上名列前茅的因素之一。

由于基因的變異在個體經常出現，那麼将不同種族人群的基因序列搞清楚，就能夠通過對一個人基因測序，再按照标準對照藍本，從而發現受測人基因中的變異對健康影響的程度。

以罕見病為例，由于通過常規檢查方式很難确診，就無法實現早發現、早診斷、早治療，相對來說患者就要承受更多的痛苦。而通過基因測序的方法就可以幫助醫生更準确地診斷病情，從而更有效地幹預病情，幫助患者。

此外，目前我國針對一些高緻殘、緻死等極嚴重遺傳性疾病，可以通過遺傳學診斷将關口前移。

比如，孕婦在妊娠階段除了因此終止妊娠外，根據不同的情況，還可以在孩子一出生就進行幹預，或在妊娠過程中進行宮内治療。

如常染色體隐性遺傳的氨基酸代謝疾病苯丙酮尿症，就可以通過妊娠期間對羊水的基因檢測而确診。胎兒出生後，可以直接選擇低苯丙氨酸的奶粉喂養，同時進行一系列臨床上的幹預，避免孩子出現神經系統障礙和智力低下的嚴重後果。

甚至，我們還可以通過第三代試管嬰兒技術。在胚胎移植前，取胚胎的遺傳物質進行分析，判斷是否有異常，并篩選健康胚胎移植，防止遺傳病的傳遞，從而有效降低緻殘、緻死遺傳病對患兒、家庭的傷害。

這些關口前移的遺傳醫學“神操作”，在極大意義上改善了人類的生存質量。

04

基因檢測還需理性看待

随着基因技術的不斷突破與進步，大衆對基因的概念越來越接受。針對這種需求，市場上各種基因檢測篩查過敏、癌症等疾病的宣傳也越來越多。有不少機構推出相關健康服務，收費從幾千到幾萬元不等。

對此，從事遺傳學研究的蔣玮瑩認為，單純從技術層面上講這些檢測都沒有問題，但是大衆還應理性看待。

以癌症為例，由于其發病除了遺傳因素外還受到很大環境因素影響，并不是進行了基因檢測，就一定能夠避免患癌。所以，進行任何檢查都應前往正規醫療機構并遵醫囑。

在現實中，即使做了檢測的人，可能面對的心理兩難壓力，比患某種基因導緻的所謂疾病的可能性，還要大。

今年3月31日，美國研究人員領銜的科研團隊公布了首個完整、無間隙的人類基因組序列，公報顯示人類基因組含有約30億個DNA(脫氧核糖核酸)堿基對，完成這些堿基對的完整、無間隙測序對于了解人類基因組變異全譜、掌握基因對某些疾病的影響至關重要。研究團隊利用完整的人類基因組序列發現了超過200萬個額外的基因變異，這些研究為622個與醫學相關的基因提供了更準确的基因變異信息。

“當科學家們真的搞清楚各種基因表達的機制後，就可以将其進行有效轉化，更好應用于臨床。”蔣玮瑩表示，人類基因的研究在提高現代人的健康水平方面，未來可期。

好期待這一天的到來。

文：席念楚

編輯：李志鳴

校對：耿靜

審核：葉冬