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付巧妹:破译古DNA密码给世界以惊奇

2020-09-01 央视网 阅读 136

央视网消息:今年夏天,一则高考志愿填报的新闻刷了很多人的屏。湖南耒阳留守女生钟芳蓉以676分的高分报考北大考古专业。主动选择考古专业的高分考生并不多见,钟芳荣解释称自己从小就喜欢历史和文物,并且深受我国著名考古学家樊锦诗事迹的影响。

许多年前,和钟芳蓉一样,年轻的付巧妹选择深造一门比考古还要冷门的学科,“钱途”注定不会太广阔。但是她说,无论什么学科,只要其本身确实属于发展的前沿,只要你做得足够好,那就一定是有价值的。

“我”是谁?“我”从哪里来?……那些关于人类进化的谜题,便是付巧妹感兴趣,并且不懈探究的领域。

付巧妹:破译古DNA密码给世界以惊奇


四次更换专业,“很幸运做到自己喜欢的事”

初中时期,付巧妹就流露出了在数理化方面的天赋,据母校共青城中学的刘喜群老师回忆,当年从江益镇来到共青城读初中的付巧妹第一次数学考试没有及格,第二次就考了80多分,第三次就100多分,到后来就几乎次次都是满分。中考时,她是全校第五名。

付巧妹的父亲付德宝是一名农村民办教师。1998年,付巧妹初中毕业,当年的付德宝跟大多数家长一样,希望女儿能找到一份稳定的工作。

“我父母都是很老实的人,当年他们也询问过我,是读师范还是读高中?当时我很懵懂,并不了解自己的梦想是什么,对于我来说无所谓。”就这样,付巧妹顺着家长的意愿选择了师范。三年的学习时光一晃而过,付巧妹被分配到共青城市原南湖小学执教,她仿佛已经看到了自己的一生:在小学教一辈子的书,每天备课、上课,生儿育女……

“我喜欢挑战,我喜欢未知的世界!”17岁,付巧妹“开窍”了,她内心深处有一个声音告诉她,不要过这种看得见的、凝固了的生活,去上高中,去读大学,哪怕失败了也不后悔。

这时,高一年级只剩下最后一个月的时间,即使如此,付巧妹还是跟上了同学们的学习进度,用两年零一个月的时间,于2003年的夏天考入西北大学的文物保护技术专业。

因为一直抱着未来能在生物领域工作的愿望,付巧妹在本科毕业时放弃了本校保研,转而考取了中国科学院研究生,从事骨骼方面的研究。2009年,她结束了硕士阶段的学习,前往德国马克思·普朗克演化人类研究所攻读博士学位。

付巧妹:破译古DNA密码给世界以惊奇


到德国学习古DNA研究是付巧妹自己主动强烈要求的。“我搭上了DNA研究信息大爆炸时代的列车。”付巧妹说。在到达德国4个月后,付巧妹便因其“吸收能力强,而且不仅是被动接收,还能自主互动”,被批准可以正式开始在研究所里攻读博士。

有人穷尽一生也找不到自己的兴趣所在,有人找到了自己的兴趣所在却不能随心所欲地追寻,提及这些,付巧妹总说自己很幸运。

用严谨“质疑”一切,粗心人也能干出细心活

迄今为止,德国马克斯·普朗克人类演化研究所演化遗传系只接收过两位中国学生攻读博士学位,付巧妹是其中之一,同时也是唯一一个拜师古DNA领域泰斗斯凡特·帕波的中国学生。帕波在接受《自然》杂志采访时,说她是“最棒的学生之一”。德国的很多同事都知道,一些需要摸索的、某些节点有难度的实验只有付巧妹能做成,她因此被大家称为“Magic Fu”。

关于人类进化的历史,有一个深入人心的精妙比喻:将地球迄今的46亿年历史压缩成一天,人类在最后的38秒以南方古猿的身份登场。古猿何以演化为今天的“人”?共存时间里,灭绝的古人类和早期现代人如何互动?付巧妹研究的古DNA技术就像是面对远古人类的法医,在不断追寻着“最后38秒”里一些待解的谜题。

2012年下半年,付巧妹所在的研究所接到一个非常重大的项目——西伯利亚西部4.5万年现代人基因组。付巧妹成为该项目的领衔人。

当研究所拿到4.5万年前的腿骨化石时,付巧妹并没有清晰的研究思路。因为在此之前,她的团队更加关注的是已经灭绝了的古人类,而现在要研究第一个全基因组的早期现代人,那么思路就会不同,难度升高很多。

这些困难并没有难倒付巧妹。她首先做出估算,展示计划的可能性和所需数据,提出和设计了自己的研究问题,并给出相应的解决方法,然后带领大家一步步挖掘,一点点发现。

科研需要足够的严谨,付巧妹却并不是个细心的人,也正是因为深知自己粗心,她才更加谨慎。作为研究材料的化石犹为宝贵,实验的容错率为0,“失败再来一遍,是不能承受的后果。”

付巧妹:破译古DNA密码给世界以惊奇


很多时候,等付巧妹做完实验,往往已经是凌晨,躺在床上,她会在脑海中习惯性地将实验过程重新“放映”一遍,复盘步骤推到关键之处,稍有怀疑,她就一个激灵弹起来:刚才是怎么做的?会不会对结果有影响?全部确定无误,才能安然睡下。

最终,这个项目的研究成果揭示了两大问题:一是为人类迁移路线增加了可信细节,提出了现代人祖先“走出非洲”的路线并非只有单一的南线,而是存在北线“蹊径”的可能。二是关于现代人祖先是否与古人类的基因交流。研究发现,在该4.5万年个体的遗传物质中确实存在与尼安德特人(古人类)的基因交流,时间大概在距今5万年到6万年前。

克服挫败感,攀登一座名为“寻根”的高山

2016年年初,付巧妹结束了7年的国外生活,正式回到国内,着手组建“中国制造”的古DNA研究团队。

“其实一直都有回来的想法。一是我的根在中国;二是我对中国和东亚发生过什么很感兴趣。”回到国内后,付巧妹的角色从单纯的科研人转变为实验室主任,不再只是从事单纯的研究,从整体布局到团队设置,再到经费支撑,都需要她操心。

2017年,付巧妹为东亚人群古DNA研究打开局面,揭示了东亚史前人群的多样性及遗传历史的复杂性,也凸显出对东亚更多不同时期、不同区域的人类样本进行采样研究的迫切需求。

2020年,通过大规模捕获测序中国南北方人群的古基因组,付巧妹逐步揭开了东亚,尤其是中国史前人群南北格局、迁徙扩散及遗传混合历史的面纱。

作为一名“80后”科学家,付巧妹还很年轻,但她的履历已足以让很多人望尘莫及:《Nature》中国十大科学之星;关于世界最古老现代人基因组的研究入选《Nature》杂志评选的 “2014年度十大科学事件”;在《Nature》《Science》《Cell》等权威期刊发表论文20篇……

在生活中,付巧妹尤其喜欢攀岩等需要规划路线、注重技术的运动,因为攀岩能帮人克服多次失败后的挫败感,随着经验的积累和技术的提升,当能够跨越更难的节点、达到更高的高度时,会获得加倍的快乐。

一步一步,付巧妹正向着学术之山的更高峰攀登。

“何必,何苦?”当年选择读高中而放弃当老师时亲戚、老师曾这样劝她,“不必在意眼前的事到底要有什么意义,唯一要想的就是:你内心深处最想做的事,是不是一直在坚持?”付巧妹说道。

付巧妹:破译古DNA密码给世界以惊奇


和尼安德特人骨架模型的合影是付巧妹很满意的一张照片,在她看来,能和已经灭绝了的“人”的模型合影是一种“荣幸”,仿佛让人穿越时空,从来自远古的呼唤中得到人究竟何以为人的解码。(文/王若怡)

来源:央视网

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