“我馬上過來。”我嘟囔着，套上衣服，開車穿過整座城市來到實驗室。那天下午，馬蒂亞斯啓動了DNA測序儀，放入之前提取和擴增好的DNA—這些DNA取自收藏在波恩萊茵博物館的尼安德特人上的一小塊肩胛骨。多年來我們得到過太多令人失望的結果，所以我並不抱太大希望。但在電話裏，馬蒂亞斯聽起來很激動。他真的提取到了尼安德特人身上的遺傳物質？還是別抱過多期望爲好。

來到實驗室，我看到一串從測序儀中得出的A、C、G、T序列時，我以前都不曾見過這樣的序列。

截至1996年，我們已研究了幾千份來自世界各地的人類線粒體DNA序列。通常這些序列會被拿來與第一個已確定的人類線粒體DNA序列進行比較，因而這個常見的參考序列可以用來編譯列表，展示不同位置的具體差異。讓我們大喜過望的是，從尼安德特人骨中得到的序列所包含的變化，不曾出現在之前研究過的數千份人類DNA序列中。我簡直不敢相信這是真的。

每每得到激動人心或意想不到的結果時，我的心中便會充滿懷疑。我會仔細檢查所有出錯的可能。也許有人用牛皮製成的膠處理了骨頭的某個部位，所以我們纔會在實驗結果中發現牛的線粒體DNA。但是這種可能很快被否定了。我們立即檢查了牛的線粒體DNA（已經由別人完成測序），發現兩者之間存在非常大的差異。這個新的線粒體DNA序列顯然非常接近人類的序列，但與已經測過的幾千份人類DNA序列相比還是略有不同。我開始相信，這確實是首個提取並測序自一種已滅絕人類的DNA片段。

一個全新的發現，確實值得用香檳慶祝一下

我們打開一瓶存放在實驗室咖啡廳冰箱裏的香檳。我們知道，如果我們所看到的真的是尼安德特人的DNA，那麼自此便開啓了無限可能。也許有一天，我們真的能比較尼安德特人和現存人類的所有基因或任何特定的基因。當我穿過漆黑靜謐的慕尼黑走回家時，我簡直不敢相信所發生的事情。回到牀上，我輾轉反側無法入睡。我一直在想尼安德特人的事情，以及我們剛剛獲得的那個線粒體DNA樣本。

發自內心的熱愛與好奇

能支撐一個科學家徹夜不眠的，不是deadline也不是功名利祿更不會是恩怨情仇，而是發自內心的熱愛與好奇。帕博最初的研究方向並不是古DNA，而是病毒。他13歲時去了一趟埃及，從此迷上了埃及的古老歷史，深陷在金字塔、木乃伊、陶片等古文物中無法自拔。進入大學後他意識到，古文物學的進展太過緩慢，並非自己一生志業所向的首選。他最終選擇進入烏普薩拉大學醫學院從事病毒學研究。這是位於世界前沿的基礎醫學研究，他所在的實驗室，也是世界一流的實驗室。

古埃及是帕博研究古DNA的開始

縱使如此，帕博依然沒有忘記古埃及，他一直在旁聽埃及學的課程，並結識了古埃及學的學者。在與他們的交流過程中，帕博發現了把自己的愛好與研究聯繫起來的路徑。當時的病毒學研究只能測定活的動物或人體中的DNA，那麼，能用這個方法測定已經死亡許久的木乃伊嗎？如果能測定，現代的埃及人與5000至2000年前的埃及人之間的聯繫，就可以由此建立起來。（此時的帕博尚未預見，自己即將邁入一個嶄新的學科）

帕博對於古DNA的好奇沒有止步於猜想。他走進圖書館查閱資料，卻沒有發現任何關於古DNA的報告。似乎是沒有人試過，抑或是暫且無人成功測得。帕博決定先試試。1981年，他買了塊牛肝，瞞着導師偷偷地做實驗。他在烤箱中把牛肝加熱到50℃，但是，即使是木乃伊化後的牛肝木乃伊化，帕博仍能從中提取到大量的DNA。這使他相信，或許，的確能夠從木乃伊中提取DNA。

之前旁聽古埃及學時結識的學者決定幫助帕博。1983年，帕博穿過鐵幕前往民主德國，取得了大量的木乃伊樣本，併成功提取到了其中的人類DNA。

這項研究成果被刊登在《自然》（Nature）上。正是這篇論文，引來了著名分子演化學家、“走出非洲”假說的代表人物艾倫·威爾遜的注意，帕博的科研之路，也面臨了一項新的重大抉擇——到底是選擇留在世界一流的病毒實驗室研究病毒還是前往前途未卜的古生物領域探尋人類的奧祕。帕博選擇了後者，隨後他前往伯克利大學跟隨艾倫開展下一步的研究。

帶着問題來審視自己的研究

帕博在伯克利畢業之後，他需要找尋一個教職。幸運的是，在職業生涯的第一步，慕尼黑大學就向他提供了一個教授職位，這是他獨立科學生涯的開始。在研究一開始，帕博就開始處理污染問題。

在PCR技術的支持下，基因的擴增變得非常敏感 圖片來源：CC0公共域

初到慕尼黑，帕博就意識到需要系統地建立可靠的古DNA擴增流程。現代DNA對實驗的污染是一個嚴重的問題，特別是在使用PCR時。PCR過程太過敏感，以至於在適當的條件下，很少量的DNA分子，哪怕只是一個單一的分子，便足以啓動反應，這會造成不少麻煩。例如，如果一個博物館標本中沒有殘存的古DNA，但含有博物館館員的一些DNA片段，那麼或許會不知不覺地研究了館員的DNA，而非古埃及祭司的DNA。

爲了避免污染，帕博做出的努力堪稱偏執。他首先把提取DNA和處理老舊組織的過程與實驗室的其他實驗過程進行物理分隔。特別是，把實驗室的其他實驗和PCR進行隔離。他建立了一個專門用於古DNA提取和擴增的實驗室。爲了去除實驗室中的遺傳物質，用漂白劑清洗了整個實驗室，並在天花板上安裝紫外線燈，還爲新實驗室買了新的試劑。這是全世界第一個致力於古DNA研究的“潔淨室”。這些措施帶來了顯著的改變。但幾個月後，污染又再次出現。當換掉試劑後，事情又發生好轉。

帕博隨後建立了潔淨工作室的工作要求。首先，只有特定的人才能在那裏做實驗。其次，在進入潔淨室之前，每個人都要穿上特殊的實驗室外套、特殊的鞋，戴上手套、面罩和髮網。所有的化學品必須直接送到潔淨室，新購置的設備也直接送去那裏。慢慢地，情況開始出現好轉。不過，所有新的溶劑和需要的化學品都要經過PCR檢測，看是否有人類DNA的痕跡。丟棄一批批的貨是常有的事。

頂級期刊也可能會犯錯（圖文無關）

在帕博煞費苦心地開發方法進行檢測和消除污染時，《自然》和《科學》卻發表的一些華而不實的論文（頂級期刊的論文也不能全信吶）。帕博付出艱辛努力卻只得到“少量”數萬年之久的DNA序列。加州大學歐文分校的科學家研究了在愛達荷州克拉克中新世沉積中發現的亞雷它木蘭樹葉，然後發表了已有1700萬年曆史的DNA序列。這是一項驚人的成就。這麼看來，人們可以研究數百萬年前的DNA演化，甚至回到恐龍時代！但帕博對此持懷疑態度。

艾倫·威爾遜和帕博試圖推斷：在既不太冷也不太熱，既不太酸也不太鹼，且含水的條件下，DNA能保存多久，他們得出這樣的結論：數萬年後（如果情況特殊，則可達數十萬年），最後的分子會消失。但誰知道呢？帕博前去愛達荷州取得樣品，在自己的潔淨實驗室做實驗後發現，這些DNA應該是來自細菌。隨後，更加不可思議的事情發生了。1994年，在《科學》上的一篇論文聲稱在猶他州找到的8000萬年前的骨碎片上提取到了恐龍的DNA，

但是，帕博在重複猶他實驗的時候用人類的DNA得到了與相似的DNA。面對這個結果，帕博在給《科學》寫“技術評論”的時候，不禁略帶戲謔地指出，之所以能在實驗室中用人類的DNA得到與猶他非常相似的DNA序列，有以下三種可能：第一，實驗室中夾雜了恐龍DNA的污染，不過這不可能。第二，在6500萬年前，恐龍在滅絕之前與早期的哺乳動物雜交，這也不可能。第三種（也是最合理的）情況是，恐龍實驗中出現了人類DNA的污染。

《科學》把這篇評論與其他兩組評論一起刊發，這些評論都指出了研究的不足。帕博認爲，只要經過充分研究，一定可以找到污染來源。但接下來他選擇“不再扮演PCR警察”。帕博開始注意力轉向尼安德特人的研究，他的第一項成果就是尼安德特人的線粒體DNA——在這篇文章一開始，我們就與帕博分享了發現尼安德特人線粒體DNA的驚喜。

在研究中面向前沿

發現尼安德特人線粒體DNA以後，帕博開始向着尼安德特人的核DNA進發。他覺得，尼安德特人中應該保存了核DNA，只是需要想出一個更好的方法來得到它。爲了找尋更前沿的辦法來找尋核DNA，帕博向許多人諮詢了關於測序少量DNA的方法。在這個過程中，他認識了馬蒂亞斯·烏倫和波爾·尼倫。波爾構思並發展出了一項新的DNA測序技術，而馬蒂亞斯也意識到波爾想法的潛力，並認爲是時候考慮新的DNA測序方法了。

波爾在馬蒂亞斯實驗室開發的方法名爲焦磷酸測序法。雖仍處於起步階段，但是該方法有可能比之前帕博採用的桑格測序法更快、更簡單。焦磷酸測序法也使用DNA聚合酶來合成DNA序列，但它根據的是每個聚合到DNA鏈上的核苷酸發出的熒光，以此來檢測具體的核苷酸種類，而不是通過根據長度煩瑣地分離大量片段。這是一個很出色的方法，只需將核苷酸和其他試劑注入反應室，然後用相機拍照即可。這是一個可以自動化進行的技術。帕博對此很感興趣，他認爲這項技術改變了研究古DNA的方式。帕博在當時沒有意識到的是，這就是“第二代測序法”。

2003年8月，焦磷酸測序技術被授權給454生命科學公司。454生命科學公司打算用最先進的應用流體學技術改進焦磷酸測序法。這使得焦磷酸測序儀可以同時測序不止96條片段，而是20萬條DNA片段！

帕博渴望使用下454公司的儀器，在一次冷泉港會議上，帕博宣佈準備測定尼安德特人基因組草圖，而他所採用的方法就是焦磷酸測序法。焦磷酸測序法也不孚期望，完成了這項艱鉅的任務，正如我們早已知道的，帕博團隊在於2010年在《Science》上發表了尼安德特人基因組草圖。

與科學界外打交道

當論文發表，我們可以在帕博的自述中看到一個科學家是如何與科學界之外打交道的。他們絕不是我們印象中不苟言笑的科學狂人，他們是能夠向科學界外發出自己聲音和觀點，並爭取到大衆支持和理解的意見領袖。

我們論文所輻射的讀者範圍比想象的廣，但大多數人並不爲他們的祖先曾與尼安德特人交配而震驚。事實上，許多人似乎產生了一些有趣的想法，就像以前有過的那樣，一些人甚至自願檢查是否含有尼安德特人血統。到了9月初，我開始注意到一個現象：寫信給我的大部分都是男性。我重新查閱郵件，發現一共有47人寫信給我，認爲他們自己是尼安德特人，其中46人都是男性！我把這件事情告訴我的學生，他們認爲也許男性比女性對基因組研究更感興趣。但事實並非如此。有12位女性曾寫信給我，並非因爲她們認爲自己是尼安德特人，而是因爲她們覺得自己的配偶是尼安德特人！有趣的是，沒有一位男性寫信聲稱自己的妻子是尼安德特人（不過，之後有位男性這樣做了）。我開玩笑說，一些有趣的遺傳模式 在此發揮了作用，我們需要調查一番。但我們明顯看到，傳統文化思想影響了人們對尼安德特人外表的想象。流行的傳言是，尼安德特人高大、健壯、肌肉發達、有點粗野，甚至有點 頭腦簡單。在男性中,這些特徵可以接受，甚至是正面的，但是在女性身上，沒有人會認爲這些特徵具有吸引力。

對帕博而言登上《花花公子》可能比登上《nature》還要難一點

當《花花公子》雜誌打電話來約訪我們的工作時，我冒出了這個想法。我接受了他們的採訪，因爲這可能是我唯一一次出現在《花花公子》上的機會。該雜誌最終寫了4頁長的故事，名爲《尼安德特人之愛：你願意與這樣的女人睡覺嗎？》，附上的插圖裏有一個健壯且非常髒的女人站在雪山上揮舞長矛。這個絕對缺乏吸引力的形象或許解釋了，爲什麼幾乎沒有男性想與尼安德特人結婚。

總的來說，我發現人們更多以自己的世界觀來解讀我們的工作，而不是關注我們知道了三四萬年前發生的事。例如，很 多人問：對於離開非洲的人類而言，尼安德特人的DNA片段有什麼好處？雖然這是一個相關的問題，但它仍然使我警惕。因爲提問的邏輯是，由於這些片段存在於那些認爲自己優於其他人羣的歐洲人或亞洲人中，所以這些DNA片段一定有積極作用。我研究的零假設（null hypothesis，即調查科學問題時首先假設的基本概念），一般是遺傳改變不產生任何功能性後果，然後纔會在後續研究中試圖推翻這個假設。例如，在這個項目中，我們研究人類的變化模式。到目前爲止，我們沒有看到任何導致功能差異的變化，所以我對這些問題的回答是：我們無法推翻零假設。也許我們看到的是，在遙遠過去的羣際關係中，自然行爲留下的痕跡。誠然我們還沒有認真研究這點。而事實上，在尼安德特人基因組發表的一年裏，別人發現了一些東西。

帕博至今仍活躍在科研一線，2018年9月《nature》的封面文章即出自帕博團隊

結語

探索未知的道路是一條艱辛而又忐忑的道路，走在這條道路上會遇各種想不到的麻煩與困擾，但是每一個在科學的高峯上攀爬的人都會經歷那種翻越高山以後終見光明的喜悅與興奮。面對這樣一份事業，前人的經驗與指導會幫助每一個選擇走這條路的人，走得更順與更遠。

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