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諾貝爾生醫獎首頒古人類遺傳學家 台灣學者：對基礎遺傳學研究是一大鼓舞

發稿時間：2022年10月3日

發稿單位：台灣科技媒體中心

今（2022）年的諾貝爾生醫獎，由瑞典籍的遺傳學家帕博（Svante Pääbo）獲得殊榮，以表彰他在已滅絕古人種與人類演化上的貢獻。台灣科技媒體中心邀集三位專家解析，專家認為，此獎項頒給完整的人類古遺傳學研究，是開啟了研究人種之間基因交流、演化至今的分析，對基礎的遺傳學研究是一大鼓舞。

中央研究院李文雄院士說，得獎者帕博是瑞典人，過去二十多年在德國的馬克斯普朗克研究院（Max Planck Institute，簡稱：MPI）做研究，其重要研究貢獻在比較尼安德塔人和現代人的粒線體DNA，證實現代人和尼安德塔人有因為交配而得到基因交流，推翻以往認為兩者沒有基因交流的觀點。

國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所兼任教授周成功接續說明，後來2000年後科學家做全基因體定序，發現現代人類的完整DNA序列中有尼安德塔人的基因，但為何由母親遺傳給小孩的粒線體DNA中卻沒有發現尼安德塔人的基因？當時不知道原因，只能推測，是第一個有關古代人基因序列的有趣觀察。

李文雄表示，研究古DNA非常不容易，因為DNA會隨著時間而很快降解，而且古老DNA容易跟其他來源的DNA混在一起，要得到純的古人類DNA，也需要乾淨的環境，不論是實驗操作還是萃取DNA都十分困難，帕博的一大貢獻是發展了萃取的關鍵技術。

周成功也補充，如何確保從古老的標本中萃取出DNA，還要確保萃取到的DNA沒有受到汙染，是十分關鍵且困難的技術，每一步都要非常謹慎，需要做很多的控制組。

李文雄提到，得獎者帕博之前就獲得許多肯定，是第一位有系統地做出古人類遺傳學基因體學研究的學者，帕博在1990年代深受當時傑出的分子遺傳學家艾倫·威爾遜（Allan C. Wilson）的影響，帕博曾說威爾遜對他在演化生物學的思考有很大的影響。

李文雄說明，帕博在後續研究中更深入西伯利亞南方阿爾泰山的洞穴，從尼安德塔人的DNA中發現，早期智人與尼安德塔人等古人類物種有雜交的關係，並非過往研究中所說是獨立分開演化的關係。

李文雄表示，自己有在做此領域相關的研究，就是比較人猿基因體差異與多樣性，證明人類和黑猩猩的基因體差別很小，只有1.2%。李文雄補充，人類從非洲起源的假說，有許多證據。非洲人的遺傳多樣性比歐洲、亞洲人高很多，代表非洲人的基因比較古老。現代人類從非洲出走，只有帶一部份遺傳多樣性，因此歐洲、亞洲人的遺傳多樣性比非洲人低。帕博是「非洲出走」學說的主要貢獻者。李文雄認為，這次的諾貝爾獎不同於以往頒給醫學研究者，而是頒給遺傳學學者，是演化遺傳學者第一次得獎，對基礎科學的研究是一大鼓舞。

周成功說明，目前已知我們現代人有兩大遠親，一個是尼安德塔人，一個是丹尼索瓦人，現代亞洲人帶有比較多丹尼索瓦人的基因序列，亞洲人和歐美人大多帶有尼安德塔人的基因序列。周成功補充，現代人是在約十萬年前開始遷移出非洲，所以人種之間的交往、何時離開到其他大陸例如北歐、中歐，路線都可以藉由這些基因體分析，而逐漸得知。

周成功提到，帕博研究分析3,199位COVID-19確診者，結果發現，在3號染色體上約有5萬個鹼基對的基因來自尼安德塔人，相對在80萬人對照組中這些序列出現的比例不高，表示帶了這些序列可能會增加感染的風險，這個結果發表在2020年的Nature期刊。後來帕博進一步在2021年PNAS期刊的研究顯示，得到COVID-19之後重症的病患，在12號染色體如果有來自尼安德塔人的基因，可能會降低（22%）COVID-19重症的風險。

但周成功也提醒，目前在COVID相關的重症與基因表現還僅止於統計學上的相關性，生物學上的關聯性還需要持續研究。

國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所副教授可文亞提到，此獲獎領域是分子演化學，需要一定數學背景，就如李文雄院士所說，這項研究非常困難，能夠分析古人類的DNA，並從起源發現除了非洲人種以外，所有人種都有2~4%的尼安德塔人DNA，是在古遺傳學領域中非常傑出的貢獻。

可文亞指出，帕博從一個原本大家公認是尼安德塔人的洞穴中，發現一個人類的小指頭，僅僅從此人類的小指頭中取得DNA後分析，發現跟尼安德塔人的DNA很不一樣，發現是新的人種，才確認是丹尼索瓦人。

可文亞說明，自己現在也正在研究台灣人的基因序列，觀察染色體上每一段可能來自哪些祖先，每一段基因序列中，哪些和尼安德塔人、丹尼索瓦人有關，這些都是對於研究醫學很重要的線索。可文亞認為，未來如果能夠得知基因片段和特定疾病的風險有相關，也可以把每一個人的基因序列中，祖先的來源包含尼安德塔人、丹尼索瓦人的遺傳基因拿來分析。

可文亞補充，他有一位在喬治亞理工大學（Georgia Institute of Technology）研究的朋友Joe Lachance，發現在非洲的人種可能和一些未知、古老基因的人種曾有過基因交流，這些交流可能是很普遍的現象。可文亞認為，本次獲獎研究其實強調了基礎科學的重要性，得獎者不是只有因為某一個技術、特定成果而得獎，而是一步一步累積起來的完整研究歷程。有時候反而靜下心來思考基礎的研究問題，而不是急著一定要往應用發展才可以。

參考文獻：

Zeberg, Hugo, and Svante Pääbo. "The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals." Nature 587.7835 (2020): 610-612.

Zeberg, Hugo, and Svante Pääbo. "A genomic region associated with protection against severe COVID-19 is inherited from Neandertals." Proceedings of the National Academy of Sciences 118.9 (2021): e2026309118.