ABOUT THE SPEAKER
Svante Pääbo - Geneticist
Svante Pääbo explores human genetic evolution by analyzing DNA extracted from ancient sources, including mummies, an Ice Age hunter and the bone fragments of Neanderthals.

Why you should listen

Svante Pääbo's research on the DNA of human and nonhuman primates has exposed the key genetic changes that transformed our grunting ape-like ancestors into the charming latte-sipping humans we are today. As a director at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, Germany, Pääbo and his team developed a technique of isolating and sequencing the DNA of creatures long extinct, using a variety of fragile, ancient source material from Homo sapiens and other human species.

His work shows that all humans trace their ancestry to a small population of Africans who later spread out across the world. We’ve also learned that Neanderthals, the short stocky hunters who disappeared 30,000 years ago, mated with the more modern human species and left their imprint deep within our genome. In 2007, Time named the Swedish biologist one of the 100 Most Influential People in the World for his work.

He says: "Neanderthals are not totally extinct. In some of us they live on, a little bit."

More profile about the speaker
Svante Pääbo | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Svante Pääbo: DNA clues to our inner neanderthal

施温提·柏保: 我们体内的尼安德特人DNA痕迹

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遗传学家施温提·柏保通过介绍了一项大规模的世界范围内的研究,展示了早期人类中走出非洲之后与尼安德特人交配的DNA证据(是的,我们中的不少人拥有穴居人的DNA)。他解释了小小一片小指骨如何足以分辨出一个全新的类人人种。
- Geneticist
Svante Pääbo explores human genetic evolution by analyzing DNA extracted from ancient sources, including mummies, an Ice Age hunter and the bone fragments of Neanderthals. Full bio

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00:15
What I want to talk to you about
0
0
3000
我今天想谈谈
00:18
is what we can learn学习 from studying研究 the genomes基因组
1
3000
2000
从研究现代人和古人类
00:20
of living活的 people
2
5000
2000
基因组的研究中
00:22
and extinct绝种 humans人类.
3
7000
2000
我们能够学到什么
00:24
But before doing that,
4
9000
2000
在此之前
00:26
I just briefly简要地 want to remind提醒 you about what you already已经 know:
5
11000
3000
我先简短回顾一下你们已有的知识
00:29
that our genomes基因组, our genetic遗传 material材料,
6
14000
2000
我们的基因组 基因物质
00:31
are stored存储 in almost几乎 all cells细胞 in our bodies身体 in chromosomes染色体
7
16000
3000
几乎存在于人体所有细胞的染色体中
00:34
in the form形成 of DNA脱氧核糖核酸,
8
19000
2000
由脱氧核糖核酸(DNA)构成
00:36
which哪一个 is this famous著名 double-helical双螺旋 molecule分子.
9
21000
3000
呈双螺旋分子结构
00:39
And the genetic遗传 information信息
10
24000
2000
遗传信息
00:41
is contained in the form形成 of a sequence序列
11
26000
2000
存在于四种脱氧核苷酸
00:43
of four bases基地
12
28000
2000
所组成的序列中
00:45
abbreviated简短的 with the letters A, T, C and G.
13
30000
3000
这四种脱氧核苷酸分别简称为 A T C G
00:48
And the information信息 is there twice两次 --
14
33000
2000
信息有两组
00:50
one on each strand --
15
35000
2000
每条氢链上各有一组
00:52
which哪一个 is important重要,
16
37000
2000
这很重要
00:54
because when new cells细胞 are formed形成, these strands come apart距离,
17
39000
2000
因为 每当新细胞形成 这些氢链会展开
00:56
new strands are synthesized综合 with the old ones那些 as templates模板
18
41000
3000
而新的氢链以旧氢链作为模板进行互补配对
00:59
in an almost几乎 perfect完善 process处理.
19
44000
3000
这一过程几乎精准无误
01:02
But nothing, of course课程, in nature性质
20
47000
2000
当然 在自然界中
01:04
is totally完全 perfect完善,
21
49000
2000
事事无绝对
01:06
so sometimes有时 an error错误 is made制作
22
51000
2000
错误总有发生的时候
01:08
and a wrong错误 letter is built内置 in.
23
53000
3000
而一旦发生 一个错误的字母就会被编进去
01:11
And we can then see the result结果
24
56000
2000
我们可以等一下会看到
01:13
of such这样 mutations突变
25
58000
2000
这些突变产生的结果
01:15
when we compare比较 DNA脱氧核糖核酸 sequences序列
26
60000
2000
例如拿在座各位的DNA 序列
01:17
among其中 us here in the room房间, for example.
27
62000
3000
进行比对
01:20
If we compare比较 my genome基因组 to the genome基因组 of you,
28
65000
3000
如果拿我的基因组与你的基因组相比
01:23
approximately every一切 1,200, 1,300 letters
29
68000
4000
每1200到1300个字母
01:27
will differ不同 between之间 us.
30
72000
2000
就会出现差异
01:29
And these mutations突变 accumulate积累
31
74000
2000
这些突变像时间一样
01:31
approximately as a function功能 of time.
32
76000
3000
不断累积
01:34
So if we add in a chimpanzee黑猩猩 here, we will see more differences分歧.
33
79000
3000
如果把一只黑猩猩加进来 我们能看到更多差异
01:37
Approximately one letter in a hundred
34
82000
3000
大致每100个字母
01:40
will differ不同 from a chimpanzee黑猩猩.
35
85000
2000
就会出现差异
01:42
And if you're then interested有兴趣 in the history历史
36
87000
2000
如果你对一段DNA
01:44
of a piece of DNA脱氧核糖核酸, or the whole整个 genome基因组,
37
89000
2000
或整个基因组的历史感兴趣
01:46
you can reconstruct重建 the history历史 of the DNA脱氧核糖核酸
38
91000
3000
你可以通过观察到的这些差异
01:49
with those differences分歧 you observe.
39
94000
2000
对DNA的历史进行重组
01:51
And generally通常 we depict描绘 our ideas思路 about this history历史
40
96000
4000
我们可以通过这个树状图
01:55
in the form形成 of trees树木 like this.
41
100000
2000
来描述这段历史过程
01:57
In this case案件, it's very simple简单.
42
102000
2000
在这里 情况非常简单
01:59
The two human人的 DNA脱氧核糖核酸 sequences序列
43
104000
2000
这两个人类的DNA序列
02:01
go back to a common共同 ancestor祖先 quite相当 recently最近.
44
106000
3000
可以追溯到较为近期的一位共同祖先
02:04
Farther更远 back is there one shared共享 with chimpanzees黑猩猩.
45
109000
4000
而进一步追溯下去 就找到了他们和黑猩猩的共同祖先
02:08
And because these mutations突变
46
113000
3000
由于这些突变
02:11
happen发生 approximately as a function功能 of time,
47
116000
2000
多少起到了时间的作用
02:13
you can transform转变 these differences分歧
48
118000
2000
你可以通过这些差异
02:15
to estimates估计 of time,
49
120000
2000
来对时间进行预测
02:17
where the two humans人类, typically一般,
50
122000
2000
这两个人类通常
02:19
will share分享 a common共同 ancestor祖先 about half a million百万 years年份 ago,
51
124000
4000
在50万年前有共同的祖先
02:23
and with the chimpanzees黑猩猩,
52
128000
2000
而与黑猩猩
02:25
it will be in the order订购 of five million百万 years年份 ago.
53
130000
3000
则在500晚年前有共同的祖先
02:28
So what has now happened发生 in the last few少数 years年份
54
133000
2000
在过去几年里
02:30
is that there are account帐户 technologies技术 around
55
135000
2000
由于有了先进的技术
02:32
that allow允许 you to see many许多, many许多 pieces of DNA脱氧核糖核酸 very quickly很快.
56
137000
4000
你们能够很快地查看许许多多DNA片段
02:36
So we can now, in a matter of hours小时,
57
141000
2000
我们现在能够在短短几个小时里
02:38
determine确定 a whole整个 human人的 genome基因组.
58
143000
3000
鉴别出一整个人类基因组
02:41
Each of us, of course课程, contains包含 two human人的 genomes基因组 --
59
146000
3000
当然 我们每个人都有两个基因组
02:44
one from our mothers母亲 and one from our fathers父亲.
60
149000
3000
一个来自母亲 而另一个来自父亲
02:47
And they are around three billion十亿 such这样 letters long.
61
152000
4000
长度约为30亿个字母
02:51
And we will find that the two genomes基因组 in me,
62
156000
2000
我们会发现 我的两个基因组
02:53
or one genome基因组 of mine we want to use,
63
158000
2000
或者一个基因组
02:55
will have about three million百万 differences分歧
64
160000
3000
在这样的排列中
02:58
in the order订购 of that.
65
163000
2000
有300万个差异
03:00
And what you can then also begin开始 to do
66
165000
2000
现在你可以开始
03:02
is to say, "How are these genetic遗传 differences分歧
67
167000
2000
分析这些基因差异
03:04
distributed分散式 across横过 the world世界?"
68
169000
2000
如何分布在世界各地
03:06
And if you do that,
69
171000
2000
如果你这么做
03:08
you find a certain某些 amount of genetic遗传 variation变异 in Africa非洲.
70
173000
4000
你会发现一定数量的基因变异发生在非洲
03:12
And if you look outside Africa非洲,
71
177000
3000
如果你看非洲以外
03:15
you actually其实 find less genetic遗传 variation变异.
72
180000
3000
你找到相对较少的基因变异
03:18
This is surprising奇怪, of course课程,
73
183000
2000
这让人大吃一惊
03:20
because in the order订购 of six to eight times fewer people
74
185000
3000
这是因为非洲以外的人口数量
03:23
live生活 in Africa非洲 than outside Africa非洲.
75
188000
3000
比非洲的人口多了6至8倍
03:26
Yet然而 the people inside Africa非洲
76
191000
3000
但是非洲人
03:29
have more genetic遗传 variation变异.
77
194000
3000
拥有更多的基因变异
03:32
Moreover此外, almost几乎 all these genetic遗传 variants变种
78
197000
2000
更值得注意的是 几乎所有非洲以外的
03:34
we see outside Africa非洲
79
199000
2000
基因变异
03:36
have closely密切 related有关 DNA脱氧核糖核酸 sequences序列
80
201000
2000
都与非洲境内的DNA序列
03:38
that you find inside Africa非洲.
81
203000
2000
关系非常密切
03:40
But if you look in Africa非洲,
82
205000
2000
但如果你看非洲境内
03:42
there is a component零件 of the genetic遗传 variation变异
83
207000
3000
基因变异的组成
03:45
that has no close relatives亲戚们 outside.
84
210000
3000
在非洲以外并没有近亲
03:48
So a model模型 to explain说明 this
85
213000
3000
所以这个模式说明
03:51
is that a part部分 of the African非洲人 variation变异, but not all of it,
86
216000
3000
来自非洲的一部分变异
03:54
[has] gone走了 out and colonized拓殖 the rest休息 of the world世界.
87
219000
4000
走出了非洲 走向了世界
03:58
And together一起 with the methods方法 to date日期 these genetic遗传 differences分歧,
88
223000
4000
再通过使用追溯这些基因差异的手段
04:02
this has led to the insight眼光
89
227000
2000
我们得到这样一个结论
04:04
that modern现代 humans人类 --
90
229000
2000
即现代人
04:06
humans人类 that are essentially实质上 indistinguishable区分 from you and me --
91
231000
3000
本质上基本相同的你和我
04:09
evolved进化 in Africa非洲, quite相当 recently最近,
92
234000
3000
都是在10万至20万年前
04:12
between之间 100 and 200,000 years年份 ago.
93
237000
4000
在非洲出现并演进的
04:16
And later后来, between之间 100 and 50,000 years年份 ago or so,
94
241000
4000
之后 在大约10万到5万年前
04:20
went out of Africa非洲
95
245000
2000
他们走出了非洲
04:22
to colonize拓殖 the rest休息 of the world世界.
96
247000
2000
走向了世界
04:24
So what I often经常 like to say
97
249000
2000
我常说
04:26
is that, from a genomic基因组 perspective透视,
98
251000
2000
从基因组的层面上看
04:28
we are all Africans非洲人.
99
253000
2000
我们都是非洲人
04:30
We either live生活 inside Africa非洲 today今天,
100
255000
3000
现代人要么生活在非洲
04:33
or in quite相当 recent最近 exile流亡.
101
258000
2000
要么就是以前从非洲走出来的
04:35
Another另一个 consequence后果
102
260000
2000
现代人近期起源的
04:37
of this recent最近 origin起源 of modern现代 humans人类
103
262000
3000
另一个结果
04:40
is that genetic遗传 variants变种
104
265000
2000
是基因变异
04:42
are generally通常 distributed分散式 widely广泛 in the world世界,
105
267000
2000
在世界上广泛分布
04:44
in many许多 places地方,
106
269000
2000
到很多地方
04:46
and they tend趋向 to vary变化 as gradients梯度,
107
271000
3000
至少从总体上看
04:49
from a bird's-eye鸟瞰 perspective透视 at least最小.
108
274000
4000
基因变异的走势成斜线状
04:53
And since以来 there are many许多 genetic遗传 variants变种,
109
278000
2000
既然存在如此多的基因变异
04:55
and they have different不同 such这样 gradients梯度,
110
280000
3000
它们的变化率也不同
04:58
this means手段 that if we determine确定 a DNA脱氧核糖核酸 sequence序列 --
111
283000
3000
这意味着如果我们鉴别出一个DNA序列
05:01
a genome基因组 from one individual个人 --
112
286000
3000
即某个人的基因组
05:04
we can quite相当 accurately准确 estimate估计
113
289000
2000
我们就可以非常准确地推算出
05:06
where that person comes from,
114
291000
2000
这个人来自何方
05:08
provided提供 that its parents父母 or grandparents祖父母
115
293000
2000
假设这个人的父母或祖父母
05:10
haven't没有 moved移动 around too much.
116
295000
3000
基本都留在一个地方
05:13
But does this then mean,
117
298000
2000
但是这就意味着
05:15
as many许多 people tend趋向 to think,
118
300000
2000
比如说 许多人认为
05:17
that there are huge巨大 genetic遗传 differences分歧 between之间 groups of people --
119
302000
3000
不同大洲的人
05:20
on different不同 continents大陆, for example?
120
305000
2000
其基因存在巨大差异吗?
05:22
Well we can begin开始 to ask those questions问题 also.
121
307000
3000
我们也在问这些问题
05:25
There is, for example, a project项目 that's underway进行
122
310000
3000
有一个正在进行的项目
05:28
to sequence序列 a thousand individuals个人 --
123
313000
2000
在为一千个人的基因组排序
05:30
their genomes基因组 -- from different不同 parts部分 of the world世界.
124
315000
3000
这些人来自世界各地
05:33
They've他们已经 sequenced测序 185 Africans非洲人
125
318000
3000
他们为来自非洲的两个种群的
05:36
from two populations人群 in Africa非洲.
126
321000
3000
185人进行了基因组排序
05:39
[They've他们已经] sequenced测序 approximately equally一样 [as] many许多 people
127
324000
3000
他们也在欧洲和中国也找了同样多的人
05:42
in Europe欧洲 and in China中国.
128
327000
3000
对其基因组进行排序
05:45
And we can begin开始 to say how much variance方差 do we find,
129
330000
3000
现在可以说我们找到了多少差异了
05:48
how many许多 letters that vary变化
130
333000
3000
也就是其中一个序列
05:51
in at least最小 one of those individual个人 sequences序列.
131
336000
3000
有多少字母是不同的
05:54
And it's a lot: 38 million百万 variable变量 positions位置.
132
339000
4000
这个数字很大 3千8百万个差异
05:58
But we can then ask: Are there any absolute绝对 differences分歧
133
343000
3000
我们会为 非洲人和非非洲人种
06:01
between之间 Africans非洲人 and non-Africans非非洲人?
134
346000
2000
是否存在绝对的差异
06:03
Perhaps也许 the biggest最大 difference区别
135
348000
2000
也许我们许多人所认为的
06:05
most of us would imagine想像 existed存在.
136
350000
2000
最大差异曾经存在过
06:07
And with absolute绝对 difference区别 --
137
352000
2000
我所谓的
06:09
and I mean a difference区别
138
354000
2000
绝对差异是指
06:11
where people inside Africa非洲 at a certain某些 position位置,
139
356000
3000
当所有非洲人 在基因序列中
06:14
where all individuals个人 -- 100 percent百分 -- have one letter,
140
359000
3000
某个特定位置上都有同样一个字母
06:17
and everybody每个人 outside Africa非洲 has another另一个 letter.
141
362000
4000
而所有非非洲人种 在这个位置上都有另一个字母
06:21
And the answer回答 to that, among其中 those millions百万 of differences分歧,
142
366000
3000
而在这几百万个差异中
06:24
is that there is not a single such这样 position位置.
143
369000
3000
没有任何一个位置有这种情况
06:29
This may可能 be surprising奇怪.
144
374000
2000
这听起来不可思议
06:31
Maybe a single individual个人 is misclassified分类错误 or so.
145
376000
3000
也许这是因为个别人被分错组了
06:34
So we can relax放松 the criterion标准 a bit
146
379000
2000
那我们就把标准放松一些
06:36
and say: How many许多 positions位置 do we find
147
381000
2000
看看我们在95%的非洲人样本中
06:38
where 95 percent百分 of people in Africa非洲 have
148
383000
2000
能够找到多少个这样的位置
06:40
one variant变种,
149
385000
2000
一个变量是
06:42
95 percent百分 another另一个 variant变种,
150
387000
2000
95% 另一个变量
06:44
and the number of that is 12.
151
389000
2000
我们得到的数字是12
06:46
So this is very surprising奇怪.
152
391000
2000
这真的很神奇
06:48
It means手段 that when we look at people
153
393000
2000
这意味着我们看到
06:50
and see a person from Africa非洲
154
395000
3000
一个来自非洲的人
06:53
and a person from Europe欧洲 or Asia亚洲,
155
398000
3000
和一个来自欧洲或亚洲的人
06:56
we cannot不能, for a single position位置 in the genome基因组 with 100 percent百分 accuracy准确性,
156
401000
4000
从单个序列位置来看 我们无法
07:00
predict预测 what the person would carry携带.
157
405000
2000
100%准确判断这个人携带的基因组的序列
07:02
And only for 12 positions位置
158
407000
2000
而通过12个序列位置判断
07:04
can we hope希望 to be 95 percent百分 right.
159
409000
4000
我们也只能期望95%的准确率
07:08
This may可能 be surprising奇怪,
160
413000
2000
这令人意外
07:10
because we can, of course课程, look at these people
161
415000
2000
我们从外表上看
07:12
and quite相当 easily容易 say where they or their ancestors祖先 came来了 from.
162
417000
4000
很容易就知道他们或其祖先从哪里来
07:16
So what this means手段 now
163
421000
2000
这意味着
07:18
is that those traits性状 we then look at
164
423000
2000
那些显而易见的特征
07:20
and so readily容易 see --
165
425000
2000
包括
07:22
facial面部 features特征, skin皮肤 color颜色, hair头发 structure结构体 --
166
427000
3000
面部特征 肤色 毛发结构
07:25
are not determined决心 by single genes基因 with big effects效果,
167
430000
4000
都不是由单个其重大作用的基因决定的
07:29
but are determined决心 by many许多 different不同 genetic遗传 variants变种
168
434000
3000
而是许多不同基因变体共同作用的结果
07:32
that seem似乎 to vary变化 in frequency频率
169
437000
2000
而在世界不同的地方
07:34
between之间 different不同 parts部分 of the world世界.
170
439000
2000
这些变体变化呈现不同频率
07:36
There is another另一个 thing with those traits性状
171
441000
3000
关于这些特征的另外一点
07:39
that we so easily容易 observe in each other
172
444000
3000
我们能够不费吹灰之力就能分辨彼此
07:42
that I think is worthwhile合算 to consider考虑,
173
447000
2000
我认为这点非常值得思考
07:44
and that is that, in a very literal文字 sense,
174
449000
3000
那就是
07:47
they're really on the surface表面 of our bodies身体.
175
452000
3000
这些特征都体现在我们体表
07:50
They are what we just said --
176
455000
2000
这些都是
07:52
facial面部 features特征, hair头发 structure结构体, skin皮肤 color颜色.
177
457000
3000
面部特征 毛发结构 肤色
07:55
There are also a number of features特征
178
460000
2000
在食物的新陈代谢方面
07:57
that vary变化 between之间 continents大陆 like that
179
462000
2000
以及对抗病菌的
07:59
that have to do with how we metabolize代谢 food餐饮 that we ingest摄取,
180
464000
4000
免疫系统方面
08:03
or that have to do
181
468000
2000
不同人种的
08:05
with how our immune免疫的 systems系统 deal合同 with microbes微生物
182
470000
3000
相关特征
08:08
that try to invade入侵 our bodies身体.
183
473000
2000
也有不同
08:10
But so those are all parts部分 of our bodies身体
184
475000
2000
但这些都属于身体特征
08:12
where we very directly interact相互作用 with our environment环境,
185
477000
3000
直接与环境互动
08:15
in a direct直接 confrontation对抗, if you like.
186
480000
4000
也可以说是与自然亲密接触
08:19
It's easy简单 to imagine想像
187
484000
2000
不难想象
08:21
how particularly尤其 those parts部分 of our bodies身体
188
486000
2000
身体这些部位
08:23
were quickly很快 influenced影响 by selection选择 from the environment环境
189
488000
3000
能够很快被自然选择所影响
08:26
and shifted frequencies频率 of genes基因
190
491000
2000
并改变相关的
08:28
that are involved参与 in them.
191
493000
2000
基因频率
08:30
But if we look on other parts部分 of our bodies身体
192
495000
3000
如果我们看看那些
08:33
where we don't directly interact相互作用 with the environment环境 --
193
498000
2000
不直接接触外界环境的部位
08:35
our kidneys肾脏, our livers肝脏, our hearts心中 --
194
500000
3000
如肾脏 肝脏 心脏
08:38
there is no way to say,
195
503000
2000
就完全不可能
08:40
by just looking at these organs器官,
196
505000
2000
通过观察这些器官
08:42
where in the world世界 they would come from.
197
507000
3000
来判断人种
08:46
So there's another另一个 interesting有趣 thing
198
511000
2000
由此可推断出
08:48
that comes from this realization实现
199
513000
3000
另外一个有趣的观点
08:51
that humans人类 have a recent最近 common共同 origin起源 in Africa非洲,
200
516000
4000
那就是人类的共同祖先来自非洲
08:55
and that is that when those humans人类 emerged出现
201
520000
3000
他们出现在
08:58
around 100,000 years年份 ago or so,
202
523000
2000
距今10年以前
09:00
they were not alone单独 on the planet行星.
203
525000
2000
但他们不是唯一的人类种群
09:02
There were other forms形式 of humans人类 around,
204
527000
3000
当时还有其他人类种群
09:05
most famously著名 perhaps也许, Neanderthals尼安德特人 --
205
530000
3000
最著名的要数尼安德特人
09:08
these robust强大的 forms形式 of humans人类,
206
533000
2000
这些体魄强健的人类
09:10
compared相比 to the left here
207
535000
2000
在左边
09:12
with a modern现代 human人的 skeleton骨架 on the right --
208
537000
4000
与右边的现代人骨架相对比
09:16
that existed存在 in Western西 Asia亚洲 and Europe欧洲
209
541000
3000
他们自千百年前就一直生活在
09:19
since以来 several一些 hundreds数以百计 of thousands数千 of years年份.
210
544000
2000
西亚和欧洲地区
09:21
So an interesting有趣 question is,
211
546000
2000
这里有个问题很有意思
09:23
what happened发生 when we met会见?
212
548000
2000
我们两种人相遇的时候 发生了什么
09:25
What happened发生 to the Neanderthals尼安德特人?
213
550000
2000
尼安德特人后来怎么了
09:27
And to begin开始 to answer回答 such这样 questions问题,
214
552000
2000
为了回答这些问题
09:29
my research研究 group -- since以来 over 25 years年份 now --
215
554000
4000
我的研究组 从25年前
09:33
works作品 on methods方法 to extract提取 DNA脱氧核糖核酸
216
558000
2000
就一直在对从生活在几万年前的
09:35
from remains遗迹 of Neanderthals尼安德特人
217
560000
2000
穴居人以及古生物的
09:37
and extinct绝种 animals动物
218
562000
2000
遗骸中提取其DNA的方法
09:39
that are tens of thousands数千 of years年份 old.
219
564000
3000
进行研究
09:42
So this involves涉及 a lot of technical技术 issues问题
220
567000
3000
提取DNA
09:45
in how you extract提取 the DNA脱氧核糖核酸,
221
570000
2000
并将它转换成可以进行排序的形式
09:47
how you convert兑换 it to a form形成 you can sequence序列.
222
572000
3000
需要用到纷繁复杂的技术
09:50
You have to work very carefully小心
223
575000
2000
工作的时候要高度谨慎
09:52
to avoid避免 contamination污染 of experiments实验
224
577000
3000
以免把你的DNA
09:55
with DNA脱氧核糖核酸 from yourself你自己.
225
580000
3000
与试验中的DNA混在一起
09:58
And this then, in conjunction连词 with these methods方法
226
583000
3000
通过使用这些方法
10:01
that allow允许 very many许多 DNA脱氧核糖核酸 molecules分子 to be sequenced测序 very rapidly急速,
227
586000
4000
我们能够在很短的时间里将许多DNA分子排序
10:05
allowed允许 us last year
228
590000
2000
我们在去年
10:07
to present当下 the first version of the Neanderthal尼安德特人 genome基因组,
229
592000
3000
成功将首个尼安德特人基因组排序
10:10
so that any one of you
230
595000
2000
所有人
10:12
can now look on the Internet互联网, on the Neanderthal尼安德特人 genome基因组,
231
597000
2000
现在都能在网络上看到
10:14
or at least最小 on the 55 percent百分 of it
232
599000
3000
我们到目前为止重建的
10:17
that we've我们已经 been able能够 to reconstruct重建 so far.
233
602000
3000
尼安德特人55%的基因组
10:20
And you can begin开始 to compare比较 it to the genomes基因组
234
605000
2000
你可以开始把它
10:22
of people who live生活 today今天.
235
607000
3000
和现代人类的基因组作对比
10:25
And one question
236
610000
2000
有一个问题
10:27
that you may可能 then want to ask
237
612000
2000
你可能会问到
10:29
is, what happened发生 when we met会见?
238
614000
2000
那就是 我们碰面时 发生了什么
10:31
Did we mix混合 or not?
239
616000
2000
我们交汇过吗
10:33
And the way to ask that question
240
618000
2000
研究这个问题
10:35
is to look at the Neanderthal尼安德特人 that comes from Southern南部的 Europe欧洲
241
620000
3000
就要把来自南欧的尼安德特人基因组
10:38
and compare比较 it to genomes基因组
242
623000
2000
与现代人的基因组
10:40
of people who live生活 today今天.
243
625000
2000
相比对
10:42
So we then look
244
627000
2000
接下来
10:44
to do this with pairs of individuals个人,
245
629000
2000
我们一对对地进行比对
10:46
starting开始 with two Africans非洲人,
246
631000
2000
先比对两个非洲人
10:48
looking at the two African非洲人 genomes基因组,
247
633000
2000
观察这两个非洲人的基因组
10:50
finding发现 places地方 where they differ不同 from each other,
248
635000
3000
找出它们的差异
10:53
and in each case案件 ask: What is a Neanderthal尼安德特人 like?
249
638000
3000
每次比对都要问 尼安德特人的情况呢
10:56
Does it match比赛 one African非洲人 or the other African非洲人?
250
641000
3000
它是否与其中一个非洲人相匹配
10:59
We would expect期望 there to be no difference区别,
251
644000
3000
我们认为这两个非洲人之间没有差异
11:02
because Neanderthals尼安德特人 were never in Africa非洲.
252
647000
2000
因为尼安德特人从未去过非洲
11:04
They should be equal等于, have no reason原因 to be closer接近
253
649000
3000
他们应该是一样的 其中一个非洲人
11:07
to one African非洲人 than another另一个 African非洲人.
254
652000
3000
不会比另一个非洲人与尼安德特人更相近
11:10
And that's indeed确实 the case案件.
255
655000
2000
而事实正是如此
11:12
Statistically统计学 speaking请讲, there is no difference区别
256
657000
2000
数据说明
11:14
in how often经常 the Neanderthal尼安德特人 matches火柴 one African非洲人 or the other.
257
659000
4000
尼安德特人和两个非洲人的差距是一样的
11:18
But this is different不同
258
663000
2000
但是这又不同了
11:20
if we now look at the European欧洲的 individual个人 and an African非洲人.
259
665000
4000
这次我们比对的是欧洲人和非洲人
11:24
Then, significantly显著 more often经常,
260
669000
3000
尼安德特人与欧洲人
11:27
does a Neanderthal尼安德特人 match比赛 the European欧洲的
261
672000
2000
相匹配的情况
11:29
rather than the African非洲人.
262
674000
2000
远胜于与非洲人的匹配
11:31
The same相同 is true真正 if we look at a Chinese中文 individual个人
263
676000
3000
我们在比对中国人和非洲人的时候
11:34
versus an African非洲人,
264
679000
2000
情况也是这样的
11:36
the Neanderthal尼安德特人 will match比赛 the Chinese中文 individual个人 more often经常.
265
681000
4000
尼安德特人与中国人匹配的程度更高
11:40
This may可能 also be surprising奇怪
266
685000
2000
这也让人惊奇
11:42
because the Neanderthals尼安德特人 were never in China中国.
267
687000
2000
因为 尼安德特人从来没有去过中国
11:44
So the model模型 we've我们已经 proposed建议 to explain说明 this
268
689000
4000
我们提出的解释是
11:48
is that when modern现代 humans人类 came来了 out of Africa非洲
269
693000
2000
当现代人在10万年前
11:50
sometime某时 after 100,000 years年份 ago,
270
695000
3000
走出非洲时
11:53
they met会见 Neanderthals尼安德特人.
271
698000
2000
他们碰上了尼安德特人
11:55
Presumably想必, they did so first in the Middle中间 East,
272
700000
3000
他们可能首先到了中东
11:58
where there were Neanderthals尼安德特人 living活的.
273
703000
2000
那里正是穴居人生活的地方
12:00
If they then mixed with each other there,
274
705000
2000
如果他们曾在那里交汇过
12:02
then those modern现代 humans人类
275
707000
2000
那么那些现代人
12:04
that became成为 the ancestors祖先
276
709000
2000
后来成为了非洲以外
12:06
of everyone大家 outside Africa非洲
277
711000
2000
人类的祖先
12:08
carried携带的 with them this Neanderthal尼安德特人 component零件 in their genome基因组
278
713000
3000
就携带了尼安德特人的基因
12:11
to the rest休息 of the world世界.
279
716000
2000
并把它传播到了世界各地
12:13
So that today今天, the people living活的 outside Africa非洲
280
718000
3000
于是 今天 生活在非洲以外的人们
12:16
have about two and a half percent百分 of their DNA脱氧核糖核酸
281
721000
3000
有2.5%的DNA
12:19
from Neanderthals尼安德特人.
282
724000
2000
来自穴居人
12:21
So having now a Neanderthal尼安德特人 genome基因组
283
726000
3000
我们现在有了一个穴居人基因组
12:24
on hand as a reference参考 point
284
729000
2000
作为一个参照点
12:26
and having the technologies技术
285
731000
2000
又有了研究古代遗骸
12:28
to look at ancient remains遗迹
286
733000
2000
并从中提取DNA的
12:30
and extract提取 the DNA脱氧核糖核酸,
287
735000
2000
技术
12:32
we can begin开始 to apply应用 them elsewhere别处 in the world世界.
288
737000
4000
我们可以在世界其它地区采用这些技术
12:36
And the first place地点 we've我们已经 doneDONE that is in Southern南部的 Siberia西伯利亚
289
741000
3000
我们首先在南西伯利亚
12:39
in the Altai阿尔泰山 Mountains
290
744000
2000
阿尔泰山
12:41
at a place地点 called Denisova杰尼索娃,
291
746000
2000
一个叫做德尼柔娃(Denisova)的地方
12:43
a cave洞穴 site现场 in this mountain here,
292
748000
2000
这是一个溶洞
12:45
where archeologists考古学家 in 2008
293
750000
3000
考古学家在2008年
12:48
found发现 a tiny little piece of bone --
294
753000
2000
发现了一小片骨头
12:50
this is a copy复制 of it --
295
755000
2000
这是骨头的复制品
12:52
that they realized实现 came来了 from the last phalanx方阵
296
757000
4000
他们发现这是
12:56
of a little finger手指 of a pinky小指 of a human人的.
297
761000
3000
人类小手指的趾骨
12:59
And it was well enough足够 preserved罐头
298
764000
2000
它的保存状态很好
13:01
so we could determine确定 the DNA脱氧核糖核酸 from this individual个人,
299
766000
3000
让我们能够从中鉴别出这个人的DNA
13:04
even to a greater更大 extent程度
300
769000
2000
其序列长度比先前
13:06
than for the Neanderthals尼安德特人 actually其实,
301
771000
2000
尼安德特人的DNA还要长
13:08
and start开始 relating有关 it to the Neanderthal尼安德特人 genome基因组
302
773000
2000
并将它与尼安德特人的基因组
13:10
and to people today今天.
303
775000
3000
和现代人的基因组相联系
13:13
And we found发现 that this individual个人
304
778000
2000
我们发现
13:15
shared共享 a common共同 origin起源 for his DNA脱氧核糖核酸 sequences序列
305
780000
3000
这个人的DNA序列
13:18
with Neanderthals尼安德特人 around 640,000 years年份 ago.
306
783000
4000
源自64万年前的尼安德特人
13:22
And further进一步 back, 800,000 years年份 ago
307
787000
3000
进一步追溯下去 到了80万年前
13:25
is there a common共同 origin起源
308
790000
2000
这个人和现代人
13:27
with present当下 day humans人类.
309
792000
2000
有共同的祖先
13:29
So this individual个人 comes from a population人口
310
794000
2000
这个人来自一个
13:31
that shares分享 an origin起源 with Neanderthals尼安德特人,
311
796000
3000
与尼安德特人拥有共同祖先的种群
13:34
but far back and then have a long independent独立 history历史.
312
799000
3000
而在更久以前 他们有很长的独立历史
13:37
We call this group of humans人类,
313
802000
2000
从这小小一片的骨头
13:39
that we then described描述 for the first time
314
804000
2000
通过这小小一片骨头
13:41
from this tiny, tiny little piece of bone,
315
806000
2000
我们首次发现这个人种
13:43
the Denisovans丹尼索瓦人,
316
808000
2000
于是我们用发现地点的名字
13:45
after this place地点 where they were first described描述.
317
810000
3000
将他们命名为德尼柔娃人
13:48
So we can then ask for Denisovans丹尼索瓦人
318
813000
3000
对于德尼柔娃人
13:51
the same相同 things as for the Neanderthals尼安德特人:
319
816000
2000
我们也问了同样的问题
13:53
Did they mix混合 with ancestors祖先 of present当下 day people?
320
818000
4000
他们与现代人的祖先何时进行交汇的?
13:57
If we ask that question,
321
822000
2000
如果我们问这个问题
13:59
and compare比较 the Denisovan丹尼索瓦人 genome基因组
322
824000
2000
并把德尼柔娃人的基因组
14:01
to people around the world世界,
323
826000
2000
如世界各地人们的基因组相比
14:03
we surprisingly出奇 find
324
828000
2000
我们惊奇地发现
14:05
no evidence证据 of Denisovan丹尼索瓦人 DNA脱氧核糖核酸
325
830000
2000
没有证据证明德尼柔娃人的DNA
14:07
in any people living活的 even close to Siberia西伯利亚 today今天.
326
832000
5000
与现在生活在西伯利亚的人有关系
14:12
But we do find it in Papua巴布亚 New Guinea几内亚
327
837000
2000
但是 我们在巴布亚新几内亚
14:14
and in other islands岛屿 in Melanesia美拉尼西亚 and the Pacific和平的.
328
839000
4000
和一些美拉尼西亚和太平洋岛屿上找到了证据
14:18
So this presumably想必 means手段
329
843000
2000
由于我们认定
14:20
that these Denisovans丹尼索瓦人 had been more widespread广泛 in the past过去,
330
845000
3000
美拉尼西亚人的祖先从未到过西伯利亚
14:23
since以来 we don't think that the ancestors祖先 of Melanesians美拉尼西亚人
331
848000
3000
所以我们推测
14:26
were ever in Siberia西伯利亚.
332
851000
2000
德尼柔娃人在过去分布的地区更广
14:28
So from studying研究
333
853000
2000
通过研究
14:30
these genomes基因组 of extinct绝种 humans人类,
334
855000
3000
这些消亡了的人类种群的基因组
14:33
we're beginning开始 to arrive到达 at a picture图片 of what the world世界 looked看着 like
335
858000
3000
我们对现代人祖先走出非洲时的世界
14:36
when modern现代 humans人类 started开始 coming未来 out of Africa非洲.
336
861000
3000
有了逐步的认识
14:39
In the West西, there were Neanderthals尼安德特人;
337
864000
3000
西有尼安德特人
14:42
in the East, there were Denisovans丹尼索瓦人 --
338
867000
2000
东有德尼柔娃人
14:44
maybe other forms形式 of humans人类 too
339
869000
2000
也许还有其他
14:46
that we've我们已经 not yet然而 described描述.
340
871000
2000
我们尚未发现的人种
14:48
We don't know quite相当 where the borders国界 between之间 these people were,
341
873000
3000
我们并不确定这些人种的分界在哪里
14:51
but we know that in Southern南部的 Siberia西伯利亚,
342
876000
2000
但我们知道尼安德特人
14:53
there were both Neanderthals尼安德特人 and Denisovans丹尼索瓦人
343
878000
2000
和德尼柔娃人都曾在南西伯利亚生活过
14:55
at least最小 at some time in the past过去.
344
880000
3000
他们至少曾经一度共同生活在那里
14:58
Then modern现代 humans人类 emerged出现 somewhere某处 in Africa非洲,
345
883000
3000
现代人随后在非洲出现
15:01
came来了 out of Africa非洲, presumably想必 in the Middle中间 East.
346
886000
3000
走出了非洲 我们认为他们去到了中东
15:04
They meet遇到 Neanderthals尼安德特人, mix混合 with them,
347
889000
3000
他们和尼安德特人交汇
15:07
continue继续 to spread传播 over the world世界,
348
892000
3000
接着继续分散到世界各地
15:10
and somewhere某处 in Southeast东南 Asia亚洲,
349
895000
3000
到了东南亚
15:13
they meet遇到 Denisovans丹尼索瓦人 and mix混合 with them
350
898000
2000
他们又和德尼柔娃人尼安德特人交汇
15:15
and continue继续 on out into the Pacific和平的.
351
900000
3000
接着去到太平洋岛屿
15:18
And then these earlier forms形式 of humans人类 disappear消失,
352
903000
3000
后来 这些早期人类都消亡了
15:21
but they live生活 on a little bit today今天
353
906000
3000
但是今天
15:24
in some of us --
354
909000
2000
在我们某些人
15:26
in that people outside of Africa非洲 have two and a half percent百分 of their DNA脱氧核糖核酸
355
911000
3000
也就是那些后来走出非洲的人仍然有2.5%的DNA
15:29
from Neanderthals尼安德特人,
356
914000
2000
来自尼安德特人
15:31
and people in Melanesia美拉尼西亚
357
916000
2000
而生活在美拉尼西亚的人们
15:33
actually其实 have an additional额外 five percent百分 approximately
358
918000
3000
另有5%的DNA
15:36
from the Denisovans丹尼索瓦人.
359
921000
3000
来自德尼柔娃人
15:39
Does this then mean that there is after all
360
924000
2000
这是否意味着
15:41
some absolute绝对 difference区别
361
926000
2000
非洲以外的人
15:43
between之间 people outside Africa非洲 and inside Africa非洲
362
928000
3000
与非洲人之间存在绝对的差异
15:46
in that people outside Africa非洲
363
931000
2000
非洲以外的人们
15:48
have this old component零件 in their genome基因组
364
933000
2000
拥有已消亡
15:50
from these extinct绝种 forms形式 of humans人类,
365
935000
2000
古人类的基因
15:52
whereas Africans非洲人 do not?
366
937000
2000
而非洲人却没有
15:54
Well I don't think that is the case案件.
367
939000
3000
我不这么认为
15:57
Presumably想必, modern现代 humans人类
368
942000
2000
现代人被认为
15:59
emerged出现 somewhere某处 in Africa非洲.
369
944000
2000
最早出现在非洲
16:01
They spread传播 across横过 Africa非洲 also, of course课程,
370
946000
3000
他们当然也遍布整个非洲
16:04
and there were older旧的, earlier forms形式 of humans人类 there.
371
949000
3000
那里有更古老的人类种群
16:07
And since以来 we mixed elsewhere别处,
372
952000
2000
既然我们曾经与其他种群杂居
16:09
I'm pretty漂亮 sure that one day,
373
954000
2000
我敢肯定
16:11
when we will perhaps也许 have a genome基因组
374
956000
2000
当我们找到一个
16:13
of also these earlier forms形式 in Africa非洲,
375
958000
2000
更早期人类的基因组
16:15
we will find that they have also mixed
376
960000
2000
我们可能会发现
16:17
with early modern现代 humans人类 in Africa非洲.
377
962000
3000
他们曾与早期现代人在非洲交汇
16:21
So to sum up,
378
966000
2000
总结一下
16:23
what have we learned学到了 from studying研究 genomes基因组
379
968000
2000
从比对现今人类
16:25
of present当下 day humans人类
380
970000
2000
与已消亡的古人类的基因组研究
16:27
and extinct绝种 humans人类?
381
972000
2000
我们学到了什么
16:29
We learn学习 perhaps也许 many许多 things,
382
974000
2000
我们也许学到了很多东西
16:31
but one thing that I find sort分类 of important重要 to mention提到
383
976000
5000
我认为最重要的是
16:36
is that I think the lesson is that we have always mixed.
384
981000
3000
我们的基因交汇在了一起
16:39
We mixed with these earlier forms形式 of humans人类,
385
984000
2000
我们拥有这些古人类的基因
16:41
wherever哪里 we met会见 them,
386
986000
2000
不管现代人曾在哪里与他们相遇
16:43
and we mixed with each other ever since以来.
387
988000
4000
从那以后 我们的基因就交汇在了一起
16:47
Thank you for your attention注意.
388
992000
2000
非常感谢
16:49
(Applause掌声)
389
994000
6000
(众人鼓掌)
Translated by Lili Liang
Reviewed by Chunxiang Qian

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ABOUT THE SPEAKER
Svante Pääbo - Geneticist
Svante Pääbo explores human genetic evolution by analyzing DNA extracted from ancient sources, including mummies, an Ice Age hunter and the bone fragments of Neanderthals.

Why you should listen

Svante Pääbo's research on the DNA of human and nonhuman primates has exposed the key genetic changes that transformed our grunting ape-like ancestors into the charming latte-sipping humans we are today. As a director at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, Germany, Pääbo and his team developed a technique of isolating and sequencing the DNA of creatures long extinct, using a variety of fragile, ancient source material from Homo sapiens and other human species.

His work shows that all humans trace their ancestry to a small population of Africans who later spread out across the world. We’ve also learned that Neanderthals, the short stocky hunters who disappeared 30,000 years ago, mated with the more modern human species and left their imprint deep within our genome. In 2007, Time named the Swedish biologist one of the 100 Most Influential People in the World for his work.

He says: "Neanderthals are not totally extinct. In some of us they live on, a little bit."

More profile about the speaker
Svante Pääbo | Speaker | TED.com