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付巧妹:破译古人类基因密码

科普小知识2022-07-20 23:20:31
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付巧妹:破译古人类基因密码

在同龄人中,32岁的傅无疑是最好的。

不久前,《自然》杂志发表了一篇名为《中国科学之星》的专题报道,并评选出了“中国十大科学之星”。傅是其中之一,成为最年轻的。加入的原因是“帮助改写欧洲最早的现代人类的历史,并希望用古代人类遗骸的DNA改写亚洲的史前历史。”

今年1月,经过在德国和美国七年的学习和科研,这位年轻的女学者回到中国,担任中国科学院古脊椎动物和古人类研究所古DNA实验室主任,开始组建“中国制造”的古DNA研究团队。

对于“年轻的成功”,乔妹显得平静而谦虚:“我只是比别人更幸运,做我喜欢做的事,并得到肯定。”

多学科的

从鲍文技术到古代DNA,多学科背景帮助她的研究打开了局面。

乔妹出生在江西,从小就对生物学感兴趣,尤其是在高中。这种兴趣与日俱增。她原本想在大学里学一个相关的专业,却无意中进入了西北大学文物保护技术专业。

"这实际上是文科和理科的交叉学科,主要是化学。"傅说,“除此之外,我们还学习计算机、大学物理、考古和文物鉴定

虽然当时傅乔妹觉得这些课程太宽泛,与她所学的专业不太相关,但后来的事实证明,本科阶段打下的综合基础对她的研究工作大有帮助。

因为她一直希望将来能在生物领域工作,乔妹大学毕业后放弃了大学的担保研究,去中国科学院研究生院研究骨骼。2009年,她完成了硕士学位,并前往马克斯·普朗克的德国进化人类学研究所攻读博士学位。

抵达德国并不意味着被认可。满足研究院的要求已经成为傅面临的第一个障碍。

傅乔妹说:“与中国不同,德国的博士学位是每年都要评估的工作。如果失败,它将被淘汰。”

在德国研究古代DNA是乔妹自己的倡议和强烈要求,尽管她以前在这方面没有多少基础。"研究古代DNA听起来像处理骨头,但这项技术本身是有基因关联的."

"幸运的是,我在DNA研究的信息爆炸时代登上了火车."傅说,“第二代序列器的出现带来了大量的数据,挖掘了大量的数据,捕捉了有用的信息。在这一点上,每个人都是平等的,学习生物学或生命科学的人不一定有优势。”结果,傅认为“无用”的计算机和大量的数字以及她以前所学的其他知识成为打开古代DNA研究领域局面的因素之一。

结果,在抵达德国四个月后,乔妹被批准正式开始在研究所攻读博士学位,因为她“吸收能力强、被动接受和独立互动”。

转向

从灭绝的古代人到早期的现代人,怀疑主义帮助她完成了新的项目。

迄今为止,德国马克斯·普朗克人类进化研究所进化遗传学系只接收了两名中国学生攻读博士学位。傅就是其中之一,也是唯一一位在古DNA领域的领军人物斯特凡特·帕波手下学习的中国学生。帕波在接受《自然》杂志采访时称她为“最好的学生之一”。

2012年下半年,在该研究所学习了3年多的傅通过一些前期项目展示了她的潜力。这时,研究所收到了一个非常重要的项目——西伯利亚西部45000年的现代人类基因组。帕波决定让傅领导这个项目。

傅说:“当研究所得到4.5万年前的腿骨时,还没有明确的研究思路。因为在此之前,我们的团队更加关注已经灭绝的古代人类,而现在要研究早期现代人类的第一个完整基因组,那么思维就会不同,而且会非常困难。”

这些困难并没有难倒傅。她首先做了一个估计,展示了计划的可能性和所需的数据,提出并设计了自己的研究问题,并给出了相应的解决方案,然后带领大家一步一步地挖掘,一点一点地发现。

“起初我们还有些怀疑。但是,通过合作,我的操作能力、发现问题和解决问题的能力已经逐渐被大家所认可。”傅对说:

最后,该项目的研究成果揭示了两个主要问题:第一,它为人类的迁徙路线增加了可信的细节,并提出现代祖先“走出非洲”的路线不仅是单一的南方路线,而且有可能是北方路线中的“新路线”。第二个是关于现代人的祖先和古代人的基因是否交换。这项研究发现,与尼安德特人(古代人类)的基因交流确实存在于45,000岁个体的遗传物质中,可能是50,000到60,000年前。

傅的研究总是伴随着强烈的自我怀疑。每当她得到一个可能改变她先前理解的结果时,她的第一反应通常是“我犯了什么错误吗?”傅乔妹解释说:“我总是担心样品被污染或分析方法出错。如果结果被轻率地确定,错误的信息会被其他研究人员接收并影响研究结果,因此他们会不断地找自己的毛病并争论,直到所有的方法都被尝试过并且毫无疑问地达到了他们可以放松的程度。”

改变角色

从研究员到实验室主任,她开始担心团队设置和资金来源等问题。

今年年初,乔妹结束了7年的海外生活,正式回到中国,开始投身于中国科学院的古DNA实验室,并着手组建“中国制造”的古DNA研究团队。

“事实上,一直有回来的想法。首先,我的根在中国。其次,我对中国和东亚发生的事情非常感兴趣。”傅对说:回到中国后,乔妹的角色从一个纯粹的科学研究者变成了实验室主任,这是另一个全新的挑战。

傅乔妹说:“作为一个简单的研究者,你可能只需要一个项目就可以开始工作,而不用担心资源问题。作为实验室的负责人,必须考虑整体布局,如研究团队将向哪个方向发展,有多大的可持续发展空间,如何组建团队,资金来自哪里,如何推广已经实施的项目等。”

令傅欣慰的是,该团队的组建工作仍在顺利进行,一些科研项目也相继开展。

今年,她从国外招募了几名具有生物信息和群体遗传学专业背景的博士后学生,其中包括加州大学伯克利分校从事综合生物学的美籍华人科研人才。"对这个项目和相关话题的兴趣是驱使他们来到这里的最大因素."傅乔妹说:“我希望每个人都能在相互尊重和幸福的环境中进行科学研究。”

在她的一生中,乔妹一直非常喜欢运动,尤其是像攀岩这样需要路线规划和注重技术的项目。她说,有些人在试图攀爬时会在某个节点放弃,而且他们在下来后再也不想上去,因为他们不想再次面对自己的失败。

“攀岩就是为了克服这种挫败感。随着经验的积累和技术的进步,当你能跨越更多困难的节点,达到更高的高度时,你一定会得到双倍的快乐。”傅对说:

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