人類(lèi)的演化有太多不解之謎，所孜孜追問(wèn)的無(wú)非是“我們是誰(shuí)，我們從哪里來(lái)？”關(guān)于人類(lèi)演化的歷史有一個(gè)精妙的比喻：將地球的46億年歷史壓縮成一天，人類(lèi)在最后的38秒以南方古猿的身份登場(chǎng)。古猿何以演化為今天的你我？共存時(shí)間里古人類(lèi)和早期現(xiàn)代人如何互動(dòng)？早期現(xiàn)代人是怎樣遷徙擴(kuò)散的？新興而前沿的古DNA研究為破解最后這“38秒”里的許多謎題提供了新的可能，而中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的付巧妹正是這一領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物之一。
近日，第十七屆“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮在京舉行。付巧妹等20位女科學(xué)家登上頒獎(jiǎng)舞臺(tái)。這位“80后”女科學(xué)家在古DNA研究領(lǐng)域取得了許多突破，是《自然》期刊評(píng)選的“中國(guó)十大科學(xué)之星”之一，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)推動(dòng)我國(guó)古遺傳學(xué)研究進(jìn)入世界前列。
研究“我們是誰(shuí)”“我們從哪里來(lái)”
上世紀(jì)80年代，古DNA研究應(yīng)運(yùn)而生，并在本世紀(jì)初開(kāi)始大放異彩?！巴ㄟ^(guò)古DNA，我們能夠直接觀察到古代個(gè)體的遺傳成分和基因的混雜模式，而且每一個(gè)個(gè)體的古基因組數(shù)據(jù)在很大程度上能反映群體的遺傳特征。所以在這種情況下，我們即便只是通過(guò)一個(gè)個(gè)體的基因組，也能了解到跟他這個(gè)群體相關(guān)的遺傳信息和動(dòng)態(tài)變化，回到過(guò)去?！?/p>
付巧妹通俗地解釋了古DNA研究的原理，通過(guò)提取古人的DNA，她的團(tuán)隊(duì)逐漸勾勒出東亞人群遺傳演化的圖譜。
2017年，付巧妹與團(tuán)隊(duì)通過(guò)開(kāi)發(fā)的古DNA捕獲技術(shù)成功獲取四萬(wàn)年前北京田園洞人的古基因組，發(fā)現(xiàn)田園洞人已呈現(xiàn)亞洲人的遺傳特征，但沒(méi)有直接后代延續(xù)至今。這是中國(guó)第一例人類(lèi)古基因組，也是目前為止東亞最古老的早期現(xiàn)代人基因組，《Science》（《科學(xué)》）期刊評(píng)價(jià)其填補(bǔ)了東亞在地理和時(shí)間尺度上的巨大空白。該基因組及研究為東亞人群遺傳演化研究正式打開(kāi)局面。
自此付巧妹與團(tuán)隊(duì)針對(duì)中國(guó)更多不同時(shí)間和地點(diǎn)的重要人類(lèi)古基因組及相關(guān)研究頻頻在《Nature》、《Science》、《Cell、Molecular Biology and Evolution》等國(guó)際SCI期刊上發(fā)布，為我國(guó)古DNA領(lǐng)域的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。例如，通過(guò)大規(guī)模捕獲測(cè)序中國(guó)南北方人群的古基因組，付巧妹揭開(kāi)了東亞，尤其是中國(guó)近萬(wàn)年來(lái)現(xiàn)代人群的南北分化格局、遷徙擴(kuò)散模式及遺傳混合歷史的面紗；通過(guò)系統(tǒng)性解析我國(guó)黑龍江、廣西、福建和新疆等地更長(zhǎng)時(shí)間尺度下人群的古基因組，付巧妹繪制出東亞四萬(wàn)年來(lái)人群的動(dòng)態(tài)遺傳圖譜及特有適應(yīng)性基因的選擇機(jī)制，系統(tǒng)還原新疆五千年來(lái)人群的遺傳演化與交流互動(dòng)歷史。
付巧妹
隨著“東亞人群演化”的拼圖在付巧妹與團(tuán)隊(duì)的努力下一點(diǎn)點(diǎn)得以拼湊，我國(guó)一改在古DNA領(lǐng)域的滯后局面，國(guó)際地位與日俱增。去年，人類(lèi)全基因組草圖發(fā)表20周年紀(jì)念之際，付巧妹受《科學(xué)》雜志特刊邀請(qǐng)，領(lǐng)銜在人類(lèi)古基因組領(lǐng)域發(fā)表研究綜述，首次系統(tǒng)梳理數(shù)萬(wàn)年來(lái)世界范圍古人群遷徙交流動(dòng)態(tài)與遺傳演化格局，彰顯了我國(guó)在古DNA領(lǐng)域的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)與重要影響力。
除了尋找中國(guó)以至亞洲現(xiàn)代人的祖先，付巧妹也在尋找著現(xiàn)代人的旁系親屬——已滅絕古人類(lèi)的蹤跡。至少在20萬(wàn)年前，丹尼索瓦人曾與現(xiàn)代人祖先共同生活在地球上。付巧妹在位于青藏高原北緣白石崖洞的沉積物中獲取了丹尼索瓦人線粒體DNA。這是在中國(guó)考古遺址沉積物中提取已滅絕古人類(lèi)DNA的首個(gè)成功案例。她首次從遺傳學(xué)角度證明丹尼索瓦古人類(lèi)的時(shí)空分布。
丹尼索瓦人的滅絕有沒(méi)有可能是因?yàn)槟撤N病毒？“我覺(jué)得不太可能，因?yàn)槿绻?，一定?huì)在DNA中找到證據(jù)。”付巧妹給出了她的觀點(diǎn)。在她看來(lái)，要是能進(jìn)一步獲得滅絕古人類(lèi)的內(nèi)源核DNA，很多問(wèn)題都能迎刃而解。
“我們現(xiàn)在很關(guān)注的一個(gè)方向是人類(lèi)演化跟古微生物的結(jié)合，特別是跟疾病演化的結(jié)合?！奔膊『腿祟?lèi)長(zhǎng)期共存，兩者都在這種共存中不斷演化，付巧妹說(shuō)，這是她的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在關(guān)注的問(wèn)題?，F(xiàn)在大家對(duì)疾病的溯源問(wèn)題非常關(guān)注，他們接下來(lái)的工作一方面是追溯一些致病病原體的遠(yuǎn)古演化過(guò)程，另一方面則是除病原體以外，追溯一些工業(yè)化之后頻率增高的疾病，比如口腔疾病，在特定歷史時(shí)期的演變過(guò)程。
例如，他們會(huì)從過(guò)去人群相關(guān)的病原體和口腔微生物去研究，關(guān)注從古至今的人類(lèi)和微生物的協(xié)同演化，兩者長(zhǎng)期的相互作用。在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中，很多信息都丟失了，但對(duì)于人類(lèi)具有很重要的意義。付巧妹團(tuán)隊(duì)所做的，就是通過(guò)直接提取過(guò)去的微生物信息，在一個(gè)長(zhǎng)的時(shí)間尺度下去反映整個(gè)演變和選擇的過(guò)程。
“這些工作不僅僅是建立在我們本身的興趣上，更重要的是，他們對(duì)現(xiàn)在人們的健康會(huì)有一些啟示，我們需要去關(guān)注這些問(wèn)題，這些可能會(huì)為我們理解現(xiàn)在人類(lèi)的健康問(wèn)題提供很重要的遺傳學(xué)信息。同時(shí)，通過(guò)了解古代人類(lèi)在與微生物協(xié)同演化的過(guò)程，也對(duì)現(xiàn)代或是未來(lái)人類(lèi)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)問(wèn)題會(huì)有一些啟示。” 付巧妹說(shuō)。
堅(jiān)持科研的秘訣是熱愛(ài)和永葆好奇心
除了科研工作，付巧妹還積極投身于科普工作。她發(fā)表了《解讀史前人類(lèi)遺傳混血史——普遍發(fā)生的混血現(xiàn)象》、《我是誰(shuí)我從哪來(lái)?古DNA將揭開(kāi)人演化的面紗》、《阿爾泰尼安德特人含有早期現(xiàn)代人類(lèi)基因》、《我們緊接著又提了個(gè)問(wèn)題:我們更像古南方人還是古北方人呢?》等大量科普文章，也經(jīng)常登上電視、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)演講，向大眾普及古DNA研究這一新興前沿、交叉學(xué)科，提升公眾對(duì)于人類(lèi)起源與演化進(jìn)程的認(rèn)知。
“不管是在什么領(lǐng)域，做科研主要還在于自己是否喜歡。其實(shí)從培養(yǎng)學(xué)生來(lái)說(shuō)，我們是希望找到真正喜歡這個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的人?！?nbsp;古DNA學(xué)科相對(duì)冷門(mén)，作為一個(gè)新興學(xué)科，大眾對(duì)其了解有限。付巧妹笑言，他們花費(fèi)很大精力去做這么多科普工作，每年舉辦分子古生物學(xué)的暑期課程，很大程度上是為了尋找有潛力并對(duì)這個(gè)領(lǐng)域感興趣的學(xué)生，“我們的初衷就是想找到并培養(yǎng)對(duì)這個(gè)領(lǐng)域熱愛(ài)的人。學(xué)科的發(fā)展需要真正喜歡它的人去在這個(gè)領(lǐng)域里專(zhuān)注、持續(xù)地探索，哪怕只有一個(gè)人，都是學(xué)科發(fā)展的力量。”
女性是科研領(lǐng)域不可或缺的力量，但女科學(xué)家在科研這個(gè)領(lǐng)域總面臨更大的挑戰(zhàn)與困境。付巧妹在女科學(xué)家之外，也有很多其他身份，她是一位妻子，是一個(gè)女兒，也是三個(gè)孩子的母親。
“我們總會(huì)有多重身份，在不同的情況下，你的身份是不一樣的，你所承擔(dān)的責(zé)任也不一樣?！?nbsp;在其他身份之下，付巧妹同樣面臨諸多挑戰(zhàn)。但在做科研時(shí)，她會(huì)專(zhuān)心沉浸于科研這個(gè)“平行空間”，不去考慮其他。
“我在做科研的時(shí)候，從來(lái)沒(méi)有想過(guò)自己的性別，不一定非要強(qiáng)調(diào)女性或者男性的不同，因?yàn)樵诳蒲械倪^(guò)程當(dāng)中，本身工作就必須要做到高要求、高精尖的程度，跟女性、男性沒(méi)有關(guān)系，這是作為科研工作者本身的追求?！?nbsp;付巧妹認(rèn)為，身為科學(xué)家，做科研時(shí)最重要的是永葆好奇心，這樣在探索過(guò)程中才能不放棄、不設(shè)限，一旦失去好奇心，就可能會(huì)很安逸地停留在自己熟悉的領(lǐng)域，在舒適區(qū)里，就會(huì)失去很多的動(dòng)力，不愿意再去嘗試、去挑戰(zhàn)了。
而回到家庭中，她會(huì)轉(zhuǎn)換身份，回到自己作為母親、妻子、女兒的身份，做出相應(yīng)的努力。人的精力有限，在頻繁轉(zhuǎn)換身份的過(guò)程中，如何適當(dāng)分配精力，平衡自己的生活是最大的挑戰(zhàn)。付巧妹也曾因?yàn)楦冻鎏嗑τ绊懮眢w健康，但她最終找到了那個(gè)“平衡點(diǎn)”。
“在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，并不是非要去迎合對(duì)于這個(gè)身份的要求，是你自己要把握好你想要的是什么，你要平衡的是什么。在平衡的過(guò)程里會(huì)需要你舍棄一些事情，去抓住你最想做的事情。” 付巧妹說(shuō)。
她建議女性科研工作者，最重要的還是要“順應(yīng)本心”，如果對(duì)某一個(gè)科研方向很感興趣，就應(yīng)該聽(tīng)從內(nèi)心的聲音，“只有順應(yīng)本心之后，才有勇氣和有毅力去堅(jiān)持下來(lái)。當(dāng)然并不是說(shuō)科研一定是苦的，而因?yàn)閮?nèi)心的喜歡和熱愛(ài)，會(huì)讓你很享受科研的過(guò)程，即使很累或是遇到難題也可以很開(kāi)心去面對(duì)。當(dāng)然科研探索的過(guò)程里必然是需要付出的，但這種付出也很幸福。”
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