34歲的付巧妹是我國(guó)古人類DNA研究專家,其開(kāi)創(chuàng)性的古DNA提取與研究方法,在全球古人類研究領(lǐng)域引發(fā)驚嘆和贊譽(yù)。
2016年6月20日《自然》雜志評(píng)選出十位中國(guó)科學(xué)之星,付巧妹赫然在列,并成為其中最年輕的一位,入選理由是:“幫助重寫了歐洲最早的現(xiàn)代人類的歷史,并希望用古人類遺骸的DNA改寫亞洲的史前史?!?016年1月,在結(jié)束德國(guó)、美國(guó)7年的求學(xué)和科研生涯后,這位年輕的女學(xué)者回到國(guó)內(nèi),擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所古DNA實(shí)驗(yàn)室主任,開(kāi)始打造一支“中國(guó)制造”的古DNA研究團(tuán)隊(duì)。2017年,付巧妹入選HHMI(霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究院)國(guó)際研究學(xué)者,這被認(rèn)為是科學(xué)家職業(yè)生涯的一個(gè)重要榮譽(yù)。
擁有多學(xué)科背景
出生在江西的付巧妹從小就對(duì)生物方面感興趣,特別是到了高中階段,這種興趣更是與日俱增。原本想著大學(xué)考取相關(guān)專業(yè)的她,卻誤打誤撞地進(jìn)了西北大學(xué)的文物保護(hù)技術(shù)專業(yè)。
“這其實(shí)是個(gè)文理交叉專業(yè),以化學(xué)為主?!备肚擅谜f(shuō),“除此之外,我們還學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)、大學(xué)物理、考古和文物鑒定等課程。”
雖然在當(dāng)時(shí),付巧妹覺(jué)得這些課程設(shè)置太廣且和所學(xué)專業(yè)不太相關(guān),但后來(lái)的事實(shí)證明,本科階段打下的這種綜合基礎(chǔ)對(duì)她開(kāi)展研究工作有非常大的幫助。
因?yàn)橐恢北е磥?lái)能在生物領(lǐng)域工作的愿望,付巧妹在本科畢業(yè)時(shí)放棄了本校保研,轉(zhuǎn)而考取了中國(guó)科學(xué)院研究生,從事骨骼方面的研究。2009年,她結(jié)束了碩士階段學(xué)習(xí),前往德國(guó)馬克斯·普朗克人類演化研究所攻讀博士學(xué)位。
到了德國(guó)并不意味著被認(rèn)可,達(dá)到研究所的要求成了擺在付巧妹面前的第一道難關(guān)。
付巧妹說(shuō):“和國(guó)內(nèi)不同,德國(guó)的博士學(xué)位是一項(xiàng)工作,每年都有考核,一旦沒(méi)通過(guò)就會(huì)被淘汰。”
到德國(guó)學(xué)習(xí)古DNA研究是付巧妹自己主動(dòng)而且強(qiáng)烈要求的,盡管她之前在這方面沒(méi)有太多基礎(chǔ)?!白龉臘NA研究,聽(tīng)起來(lái)好像還是和骨骼打交道,但是技術(shù)本身都是和遺傳相關(guān)的?!?/p>
“幸運(yùn)的是,我搭上了DNA研究信息大爆炸時(shí)代的列車?!备肚擅谜f(shuō),“第二代測(cè)序儀的出現(xiàn)帶來(lái)了大量數(shù)據(jù),進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)的挖掘并抓出有用信息,在這點(diǎn)上所有人都是平等的,研究生物或者生命科學(xué)的人并不見(jiàn)得有優(yōu)勢(shì)。”這樣一來(lái),反而之前學(xué)習(xí)的被付巧妹認(rèn)為“并沒(méi)多大用處”的計(jì)算機(jī)和高數(shù)等知識(shí),成了她在古DNA研究領(lǐng)域打開(kāi)局面的因素之一。
于是,在到達(dá)德國(guó)4個(gè)月后,付巧妹便因其“吸收能力強(qiáng),而且不僅是被動(dòng)接收,還能自主互動(dòng)”,被批準(zhǔn)可以正式開(kāi)始在研究所里攻讀博士。
充滿自我懷疑精神
在德國(guó)馬克斯·普朗克人類演化研究所演化遺傳系,付巧妹是唯一一個(gè)拜師于古DNA領(lǐng)域泰斗斯凡特·帕波的中國(guó)學(xué)生。帕波在接受《自然》雜志采訪時(shí),稱她為“最棒的學(xué)生之一”。
2012年下半年,已經(jīng)在研究所學(xué)習(xí)3年多的付巧妹通過(guò)一些前期項(xiàng)目,讓帕波看到了她的潛力。就在此時(shí),所里接到一個(gè)非常重大的項(xiàng)目——西伯利亞西部4.5萬(wàn)年現(xiàn)代人基因組。帕波決定讓付巧妹成為該項(xiàng)目的領(lǐng)銜人。
付巧妹說(shuō):“當(dāng)研究所拿到4.5萬(wàn)年前的腿骨化石時(shí),并沒(méi)有清晰的研究思路。因?yàn)樵诖酥?,我們團(tuán)隊(duì)更加關(guān)注的是已經(jīng)滅絕了的古人類,而現(xiàn)在要研究第一個(gè)全基因組的早期現(xiàn)代人,那么思路就會(huì)不同,難度很大?!?/p>
這些困難并沒(méi)有難倒付巧妹。她首先做出估算,展示計(jì)劃的可能性和所需數(shù)據(jù),提出和設(shè)計(jì)了自己的研究問(wèn)題,并給出相應(yīng)的解決方法,然后帶領(lǐng)大家一步步挖掘,一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。
“一開(kāi)始大家還有些懷疑。但通過(guò)合作,我的運(yùn)籌能力,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力逐漸獲得了大家的認(rèn)可?!备肚擅谜f(shuō)。
最終,這個(gè)項(xiàng)目的研究成果揭示了兩大問(wèn)題:一是為人類遷移路線增加了可信細(xì)節(jié),提出了現(xiàn)代人祖先“走出非洲”的路線并非只有單一的南線,而存在北線“蹊徑”的可能。二是關(guān)于現(xiàn)代人祖先是否與古人類的基因交流。研究發(fā)現(xiàn),在該4.5萬(wàn)年前個(gè)體的遺傳物質(zhì)中確實(shí)存在與尼安德特人(古人類)的基因交流,時(shí)間大概在距今5萬(wàn)年到6萬(wàn)年前。
付巧妹的研究總是伴隨著強(qiáng)烈的自我懷疑。每當(dāng)?shù)玫揭粋€(gè)可能改變之前認(rèn)識(shí)的結(jié)果時(shí),她的第一反應(yīng)經(jīng)常都是“我是不是犯了什么錯(cuò)誤”。付巧妹解釋說(shuō):“我總是擔(dān)心樣本有污染或者分析的方法有錯(cuò)誤。如果輕率地認(rèn)定結(jié)果,錯(cuò)誤的信息就會(huì)被別的研究人員所接收,影響研究結(jié)果,因此就會(huì)不停地自我找碴兒和論證,直到所有辦法都試過(guò),確信無(wú)疑,才能放松下來(lái)?!?/p>
完成角色轉(zhuǎn)換
付巧妹結(jié)束了7年的國(guó)外生活,正式回到國(guó)內(nèi),開(kāi)始全身心投入于中科院的古DNA實(shí)驗(yàn)室,并著手組建“中國(guó)制造”的古DNA研究團(tuán)隊(duì)。
“其實(shí)一直都有回來(lái)的想法。一是我的根在中國(guó);二是我對(duì)中國(guó)和東亞發(fā)生過(guò)什么很感興趣。”付巧妹說(shuō)?;氐絿?guó)內(nèi)后,付巧妹的角色從單純的科研人轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)室主任,這又是一次全新的挑戰(zhàn)。
付巧妹說(shuō):“做一個(gè)單純的研究者,你可能只需要有個(gè)項(xiàng)目就可以開(kāi)始工作,不用操心資源問(wèn)題。而成為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人,就必須考慮整體布局,比如課題組要往哪個(gè)方向發(fā)展,可持續(xù)空間有多大,團(tuán)隊(duì)如何設(shè)置,經(jīng)費(fèi)支撐從哪兒來(lái),如何推動(dòng)已經(jīng)開(kāi)展的項(xiàng)目等?!?/p>
在生活中,付巧妹一直很熱愛(ài)運(yùn)動(dòng),尤其喜歡諸如攀巖等需要規(guī)劃路線、注重技術(shù)的項(xiàng)目。
“攀巖就是要克服這種挫敗感,隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和技術(shù)的提升,當(dāng)能夠跨越更難的節(jié)點(diǎn)、達(dá)到更高的高度時(shí),一定會(huì)獲得加倍的快樂(lè)?!备肚擅谜f(shuō)。