现代人5%左右的DNA来自已灭绝古人类
埃塞俄比亚国家博物馆以收藏有“人类祖母”之称的古人类化石露西闻名文/冯伟民古老人种传给我们的基因变异体在今天依然具有重要的生理效应，既有增强免疫力的效果，也使我们对某些疾病易感，如糖尿病、过敏、血栓和溃疡。古基因组研究是一门新兴学科，直到2
埃塞俄比亚国家博物馆以收藏有“人类祖母”之称的古人类化石露西闻名文/冯伟民
古老人种传给我们的基因变异体在今天依然具有重要的生理效应，既有增强免疫力的效果，也使我们对某些疾病易感，如糖尿病、过敏、血栓和溃疡。
古基因组研究是一门新兴学科，直到21世纪初才打开了局面。但在短短十几年里，2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者斯万特·帕博就在古人类学、考古学研究领域取得了革命性突破。
主要贡献包括：完成了被认为“不可能实现”的尼安德特人全基因组测序；仅用古基因测序发现了丹尼索瓦人新人种；发现古人类与智人的基因交流；建立了全新的古基因组学。
古基因组研究展现了现代人起源与演化的全新认识，揭示了古人种带给现代人的免疫系统影响等，其对于未来古基因组研究和应用具有一系列深远而广泛的意义。
帕博团队是如何揭开现代人在走出非洲、走向世界过程中所发生的新奇人类故事的？古基因组研究又打开了怎样的奇妙世界呢？古基因组测序识别出古人种通过测序古DNA，可以绘制古基因组图谱，并比对现在人类的全基因谱系来识别古人种。
所谓古DNA，是指在化石、木乃伊、墓葬，甚至是古遗迹土壤中残存的远古时期的DNA片段。
其研究过程如下：首先，发现古人种骸骨。
一般在洞穴发现的动物骸骨是由不同动物种类组成的，因此首先需要用ZooMS技术，也叫胶原蛋白肽质量指纹图谱，来判断碎骨是否具有人科特有的多肽特征。
帕博幸运地获得了3根骨头，它们取自克罗地亚的温迪佳山洞内发现的距今3.8万年前的尼安德特人骸骨。
DNA极易污染，且动物死后就开始腐烂，DNA自然的化学性质决定它很容易被降解。
长长的基因链会被降解成小片段，时间越长，碎片就越短，而基因测序就是要把这些小碎片重新拼合起来。
有人比喻其难度就像“试图把一部经过碎纸机粉碎、与昨天的垃圾混合在一起、正在垃圾填埋场腐烂的曼哈顿电话簿，重新组合在一起”。
帕博团队开发了一种古DNA捕获技术，将占比仅0.03%的人类DNA，从大量来自土壤微生物的DNA中吸附、富集并“钓取”出来。
帕博团队采用21世纪新开发的高通量测序技术，能同时复制几万条DNA片段用于分析。
即使古基因含量极低，高通量测序也能很有效地对其进行测序。
它的出现使大量之前无法进行古基因研究的样本和材料被纳入了研究范围。
1997年，帕博团队成功获得了第一个远古人类——尼安德特人的线粒体DNA (mtDNA)序列。
但线粒体太短了，才16500碱基对左右，而我们人类的基因组有30亿碱基对那么长，含有更丰富的信息。
于是，2005年帕博雄心勃勃地发起了尼安德特人基因组测序计划。
2009年2月12日，帕博团队宣布，他们首次破译了尼安德特人基因组草图，这些基因组DNA是从属于不同尼安德特人的3块小骨头提取的，这些骨头正是出土自克罗地亚北部的温迪加山洞。
2010年5月7日出版的《科学》杂志公布尼安德特人的基因组信息总共约有20亿碱基对，约占其全基因组的60％。
2001年，科学界绘制完成了长达30亿碱基对的人类基因组草图，不仅是人类历史上的一项壮举，也是分子生物学领域的一个重要里程碑，这为古人类基因组的对比研究奠定了基础。
帕博比较研究发现，尼安德特人的线粒体基因和现代人类的截然不同。
也就是说，尼安德特人显然是一种不同于现代人的物种。
不仅如此，2012年2月，帕博研究小组还从丹尼索瓦人手指骨化石提取出10毫克DNA样本，利用能够扩增DNA单链的新技术，对其进行全基因组测序。
当年8月，帕博研究小组高质量完成了丹尼索瓦人全基因组测序，从而发现了一个全新的古人类物种——丹尼索瓦人。
古人种带给智人的生理变化古基因组研究让人惊讶地发现，智人在走向世界的过程中，曾与尼安德特人和丹尼索瓦人在他们共存期间发生广泛的杂交行为。
这些杂交的后代不仅成为现代人的祖先，而且这些古老人种传给我们的基因变异体在今天依然具有重要的生理效应，既有增强免疫力的效果，也使我们对某些疾病易感，如糖尿病、过敏、血栓和溃疡。
具体来说，有如下表现：其一，古基因让现代人免疫系统更强。
帕博研究发现，尼安德特人和丹尼索瓦人对大陆病菌早就产生了抵抗力，智人祖先从丹尼索瓦人和尼安德特人那里得来的基因，帮助他们增强了抵抗病菌的能力。
尼安德特人基因还影响了人们对不同类型感染的免疫反应。
人类基因组内含有的某一组HLA（人类白细胞抗原）基因来自丹尼索瓦人，另一组HLA基因来自尼安德特人。
这种抗原可以被看作是人类细胞的身份标记，是人体免疫系统区分敌我的基础所在，人类获得了这两组HLA基因后增强了识别病菌的能力，免疫力获得了极大提升。
这个基因对于之后的现代人贡献很大：95.3％的巴布亚新几内亚人、80.7％的日本人、72.2％的中国人、51.7％的欧洲人以及6.7％的非洲人拥有这一基因。
其二，古基因使藏族人群得以适应高原反应。
帕博发现，我们已灭绝的近亲古人类的基因序列影响了现代人类的生理。
比如，丹尼索瓦人版本的EPAS1基因，是送给高海拔地区人类的特殊遗传礼物。
EPAS1基因是低氧诱导调节通路中的重要基因，在人体面对低氧环境的调节通路中起到核心作用。
藏族人群特有的EPAS1基因阻止了血红蛋白浓度的过度升高，降低了各种高原性疾病发生的可能性。