付巧妹：破譯遠古DNA密碼，給世界以驚奇

5月2日，《朝聞天下》節目最新推出的「領跑者」系列報道迎來了一名年紀輕輕卻成績顯赫的女科學家——付巧妹，一名古人類DNA研究專家，曾先後在《Nature》發表13篇學術論文，重新書寫了歐洲最早的現代人類歷史。她提出的開創性古DNA提取與研究方法，在全球古人類研究領域不斷引發驚嘆和讚譽。

2016年，《Nature》推出「10位中國科學之星」特寫報道，付巧妹位列其中。2014年，她所領銜的「古DNA解密現代人起源」研究被《Nature》雜誌評選為「十大科學事件」之一。

現在，作為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古DNA實驗室主任，付巧妹正在打造一支全球領先、中國製造的古DNA研究團隊，她的研究重心轉向最早定居亞洲的智人，她希望能對亞洲先民的歷史探索創造同樣甚至更大的驚奇。

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回答：我們從哪裡來，我們是誰

付巧妹所研究的古DNA技術，類似於面對遠古人類的法醫。這是一門看起來容易讓人陷入困惑的學科，剛接觸的人常有盲人摸象的無助感。「我們的工作主要是做人類衍化，利用當時人群的古DNA來了解當時人群的一個遺傳關係，從而了解當時人類發生過什麼，也就是說，我們從哪裡來，我們是誰。」她解釋道。

「領跑者」節目拍攝了付巧妹到西安一處有先秦時期墓葬群挖掘現場，以及在實驗室提取牙齒骨粉進行DNA分析的工作過程。她需要通過破譯這些來自數千年前人骨之謎，找到更多關於早期歷史，以及遠古人類存在的痕迹。

相比於現代法醫，這份工作要複雜得多。除了要找到合適的人骨樣本，最難的便是對古DNA的信息破譯。包括提取、排序、重建古DNA的片段、序列比對組裝等等。與做現代人的DNA研究不同，她首先面臨的難題就是如何去掉這些古老DNA中的污染。

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改寫：歐洲早期人類的歷史

古人類的研究面臨著上萬年的時間跨度，這種未知讓很多科學家卻步。2009年，古人類學者對一塊發現於羅馬尼亞洞穴、距今已4萬多年的早期現代人下頜骨展開研究，他們相信它與已經消失的古人類尼安德特人之間關係極為密切。但是，由於埋藏環境過於潮濕惡劣，無法有效提取DNA，很多歐洲的科學家們被迫放棄了對它的進一步研究。

參與這一項目的付巧妹回憶說：「當時獲得的數據非常糟糕，一個是量很少，二就是污染率高達70%，另外一個，就是現在的這些人對當時的樣品的污染，使得我們非常困難的就是說，能夠獲得有效的數據。」

通過反覆嘗試，不輕言放棄的付巧妹採用一種類似釣魚的方法：用現代人的DNA做了一個吸鐵磁一樣的引子，由於相似度高，這個引子會把人骨上所有屬於人類的DNA吸附並提取出來。隨後，通過對提取出來的人類DNA成分的分離，在極為細微的古DNA信息中，付巧妹最終發現了這個樣本的曾曾曾祖父母中，有一個是尼安德特人。

尼安德特人被認為是十二萬年前出現，早在3萬年前滅絕的古人類。過去的研究認為，尼安德特人只在5萬年前和現代人有基因交流。現在，付巧妹的發現將現代人與尼安德特人發生基因交流的年代縮短了近一萬年，她的這一發現被《自然》雜誌認為是相當驚人的。

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未知：研究的動力

「很多情況下。古DNA分析甚至比精準醫學的數據量還要大，你要發揮你整個的研究能力還有你的科研的嚴謹性，還有你的數據挖掘能力，因為你相當於是探索一個未知的東西。」付巧妹表示。

2009年，付巧妹前往德國馬克斯?普朗克進化人類研究所，攻讀古人類基因組學博士學位。雖然沒有古DNA、基因組學研究經驗，但是付巧妹卻一頭扎進了自己的研究領域，並被評價為「近些年來最有天賦的古DNA研究人員之一」。她迅速學會如何從古代標本中提取微量DNA，並掌握了很強的分析DNA序列的計算能力，從而能夠不斷有新的發現。

善於在迷宮般的複雜歷史中探索的付巧妹，不停地尋找著一個又一個出口，刷新未知的世界。她破譯了最古老的現代人基因組，發現了歐洲人的藍色眼睛出現的時間在大概4萬年前；她開發捕獲DNA技術，從中國4萬年化石中獲得世界首例早期現代人核DNA，相關學術論文發表在《Nature》《Science》等國際期刊。

現在，付巧妹正著力打造一支能夠領跑世界的中國古DNA研究團隊。她認為，古DNA研究領域，世界正在看中國。如何保持領跑優勢？這應該是她的責任與擔當，不能有半絲懈怠。她強調，這個領域裡有太多未知，這些未知是他們做研究的動力。

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關於「領跑者」

當前，我國科技整體水平大幅提升，正在由跟跑者向並行者、領跑者轉變。我國科學家隊伍主動擔當、積極作為，成為建設科技強國的重要支撐力量。而「領跑者」正是在這種大背景下，由朝聞天下最新推出的一個系列報道，旨在記錄一批不斷引領創新潮流，對中國乃至世界產生重要影響的優秀科學家，見證他們的創新與奉獻、責任與擔當。

備註：文章整理自《朝聞天下》

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