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《科学》揭晓2019年十大突破,中国科学家点评“与丹尼索瓦人面对面”!

 知否_否知 2019-12-20

《科学》杂志2019年遴选的十大科学突破已揭晓,“捕捉到了黑洞”夺得桂冠。中国科学家除在这项研究中贡献了重要力量之外,在另一重要突破“与丹尼索瓦人面对面”中,也有浓墨重彩的一笔。《世界科学》杂志邀请该项研究完成者之一兰州大学张东菊副教授对这一突破进行了点评。


年度十大科学突破
黑暗变得清晰可见
一个国际天文学家小组制作了第一张黑洞图像。
参阅:刚刚,黑洞照片发布了!惊得我不小心滑到了黑洞里
与丹尼索瓦人面对面

今年5月,科学家对我国40年前发现的一块人类颌骨进行了鉴定,发现这个下颚属于丹尼索瓦人(Denisovan)。这是科学家首次在丹尼索瓦洞以外的地方——青藏高原发现了该人种。

参阅:只有牙齿、颚骨和指骨,科学家凭什么推断丹尼索瓦人长这样?
量子计算机诞生
今年10月,来自谷歌的物理学家声称,他们设计的量子计算机的计算时间比传统超级计算机要快得多,从而实现 “量子优越性”。

参阅:提出“量子霸权”概念的他,怎么看谷歌的量子计算机?
微生物对抗营养不良

今年,一个国际团队发现一种含有鹰嘴豆、香蕉、大豆和花生等低成本、容易获得的补剂,有效刺激有益肠道细菌的生长,这将帮助数百万严重营养不良的儿童恢复健康。

6600万年前“致命一击”的现场还原

在墨西哥尤卡坦半岛发现曾经的撞击现场,有助于我们了解6600万年前小行星对地球的致命一击。

参阅:化石用无以伦比的细节还原末日撞击瞬间,能否找到恐龙灭绝证据?
 “新视野” 号飞船拍到“遥远星体”特写

它成为了人类探测器至今为止到达的最远的天体, “新视野” 号飞船初步发回的数据解释了该星体形状与运动的疑团,这将进一步揭示太阳系起源的奥秘。

真核生物起源
日本的一个研究小组从深海沉积物中培育出了一种神秘微生物——这些微生物不是细菌,而是一种完全独立的生命分支,称为古细菌。在这种微生物中发现了真核生物才有的基因片段,这使研究人员推测真核生物可能只是古细菌的一个子集。

基因药物治疗囊性纤维化病

今年10月,科学家庆祝了基因药物的一个里程碑:一种有效治疗囊性纤维化病(CF)的药物(Trikafta)获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准。

埃博拉患者有了希望
科学家最终确定了两种能够显著降低埃博拉死亡率的抗体药物,这些抗体是在具有人类免疫系统的小鼠体内产生的。

人工智能击败了扑克玩家
今年,美国卡内基梅隆大学的诺姆·布朗(Noam Brown )和托马斯·桑德霍尔姆(Tuomas Sandholm )设计出了新的智能系统 Pluribus,在无限注德州扑克中击败了最厉害的专业玩家。

揭开丹尼索瓦人的神秘面纱

——点评“与丹尼索瓦人面对面”

作者:张东菊  兰州大学资源环境学院西部环境重点实验室副教授
遗传学研究和考古学发现均显示人类有400万年以上的历史,在这漫漫历史长河中,只有我们祖先这一支延续存活下来,而许多我们祖先的兄弟姐妹则消失在遥远的过去。零星的化石和破碎的DNA,为我们勾勒这部扑朔迷离的人类历史画卷提供了珍贵的笔墨。

20世纪90年代,尼安德特人DNA提取成功,使这支曾广泛分布在欧亚大陆西部的古人类再次成为古人类学和考古学关注的焦点。

研究显示,尼安德特人并非是完全消失了的古人类,他们对非洲以外的现生人群有着1%~4%的基因贡献,他们并未被现代人完全替代,从而使现代人起源争论中风靡全球的非洲起源完全替代假说受到挑战,并进行修整。

可以说,尼安德特人的研究对欧亚大陆西侧的现代人起源问题探讨极其关键。但是,同时期的欧亚大陆东侧是什么情况呢?

以东亚为例,该区域发现的古人类化石不仅数量远小于欧洲地区,而且形态多样性和差异性均较大,形态特征只能鉴定为非尼安德特人,甚至其与现代人的关系都错综复杂。欧亚大陆东部是现代人起源研究的空白区或高度争议区。2010年,新的一种古老型智人——丹尼索瓦人的发现和提出,为东亚古人类历史添上了关键的一笔。

遗传学研究显示,丹尼索瓦人是尼安德特人的姐妹种,大约40万年前二者分道扬镳,但是在二者共存的随后几十万年间始终存在基因交流,甚至学者们在丹尼索瓦洞找到了他们的混血儿——丹妮。

此外,丹尼索瓦人对现代大洋洲、东亚、东南亚和美洲人群都存在基因贡献,尤其可能为现代藏族人群提供了高海拔环境适应基因。

然而,获知这些信息的高覆盖度的遗传学数据仅来自有限的丹尼索瓦人骨骼碎片,对于丹尼索瓦人的体质形态特征,我们却所知寥寥。

近十年过去了,丹尼索瓦人的发现依然仅限于阿尔泰山地区的丹尼索瓦洞,人们所期待的东亚和大洋洲的丹尼索瓦人始终未出现。他们与东亚等地区的同时期古老型智人是何关系?他们的样貌如何?他们主要分布在哪里?在没有新的化石发现之前,我们无法揭开这群神秘人的面纱。

2019年5月1日,《自然》杂志在线发表的由中德等国科学家共同完成的论文突破了丹尼索瓦人研究的瓶颈。

丹尼索瓦人现身青藏高原,验证了多年来古人类学家、考古学家和遗传学家对丹尼索瓦人在东亚广泛分布的推测,将青藏高原古人类活动历史由距今4万年推早至距今16万年,并首次为重建丹尼索瓦人的相貌提供了颌骨形态特征,也使将丹尼索瓦人与欧亚大陆东部地区已发现的大量未成功提取DNA信息的同期古老型智人进行形态对比成为可能,同时也为东亚地区现代人起源研究提供了新视角

青藏高原丹尼索瓦人的发现,为丹尼索瓦人研究打开了新的篇章。这件化石出土地接下来的研究,将为青藏高原丹尼索瓦人的遗传学特征、行为特征等提供更多关键信息。同时,该化石的研究也使东亚古老型智人研究进入一个新时代,更多丹尼索瓦人正待被发现和识别出来。

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