当时我们对此结论持着怀疑的态度。原因很简单，这跟当时科学界的共识相抵触，而这种共识对我们团队中的很多人来说，早已成了根深蒂固的理念。早在1987年，帕博在实验室里开展博士后工作时，就发现在人类线粒体DNA系谱图上最深的分支都来自非洲，这有力地支持了现代人的非洲起源说。1997年，帕博的另一项研究表明，尼安德特人的线粒体DNA远远超出了所有现代人的差异范围，这再次加强了现代人全部起源于非洲的证据。
我在一开始加入尼安德特人基因组项目时，也是强烈反对尼安德特人与现代人混血的可能性的。我的博士生导师是大卫·戈尔茨坦，而他的导师是卡瓦利－斯福扎，卡瓦利－斯福扎曾构建过一个以完全的“走出非洲”为核心的人类演化模型，所以我对这个模型深信不疑。我所了解的遗传学数据都和“走出非洲”模型吻合得天衣无缝，所以在我看来，最严格的“走出非洲”假说，也就是那个不给尼安德特人和现代人的混血留下任何一点位置的版本，才是一个好的选择。
正因为这个背景，我们对所发现的尼安德特人与现代人混血的证据深表怀疑，因此我们采用了一系列异常严格的测试，来找出这些证据中的问题。我们怀疑结果可能依赖于采用的基因测序技术，但我们从两种完全不同的技术所得到的答案是完全一致的。我们又认为这也许是古DNA测序中的高错误率所造成的假象，特别是我们已经知道某些特定的DNA字母更容易受到影响。然而，无论我们分析的是什么突变类型，结果都一样。我们又怀疑尼安德特人的样本是不是被当代人给污染了。尽管帕博的团队已经在实验室里采取了相应的措施，尽管我们已经对数据进行了检验以测量现代人DNA污染的程度，而且检验结果表明就算污染存在的话，也是非常小的，根本不可能导致我们所观察到的结果，我们依然无法放心、依然怀疑这可能是当代人DNA污染的结果。但是，即便真的存在当代人的污染，结果也不应该是现在这个样子。如果有污染的话，那么它更可能来自欧洲人，因为几乎所有尼安德特人的骨头都是由欧洲人挖掘、处理的。但是，我们所看到的尼安德特人的基因组序列与欧洲人、东亚人、新几内亚人的接近程度都差不多——这可是3种截然不同的人群。
半信半疑的我们继续寻找是否还有什么没想到的因素可以解释我们的发现。2009年6月，我参加了一场在密歇根大学举办的会议，在那里我碰到了拉斯马斯·尼尔森（RasmusNielsen），他一直在对来自世界各地不同人群的基因组进行全面的研究。在基因组的大多数区域，非洲人的遗传多样性都比非洲以外的人群高，而且在人类系谱图中最早分化出来的支系都在非洲，这些模式就跟从线粒体DNA上看到的是一样的。但是，尼尔森也发现了，在基因组上的少数几个位置上，非洲以外人群的遗传多样性比非洲人要更高，这是因为在这些位置上有一些只存在于非洲以外人群中的序列。这些序列很可能就是来自与非洲以外人群发生过混血的古老型人类。后来，尼尔森与我们一起合作，将他与同事发现的12个特定的基因组区域与我们的尼安德特人基因组数据进行比较。他发现，其中有10个与尼安德特人的基因组序列高度相似。这么高的比例绝不是偶然事件，说明尼尔森所找到的高度分化的DNA序列基本上就是源自尼安德特人。
接下来，我们要知道与尼安德特人有关的遗传物质是在什么时候进入非洲以外人群的。为了达到这个目的，我们需要利用染色体自然存在的重组过程（见图8）。重组过程是指，在人类的精子或卵子的产生过程中，两个亲本DNA发生较大片段的交换，从而产生了新的拼接而成的染色体，并将其遗传到下一代。例如，假设一位女子是尼安德特人母亲和现代人父亲的第一代后代，那么在她的体细胞里，每一对染色体都包含一条完整的尼安德特人染色体和一条完整的现代人染色体。但是，因为卵细胞生成过程中存在着重组，她的卵细胞内则包含有23条混合染色体，卵细胞里的每一条染色体都有可能是前半段来自尼安德特人母亲，后半段来自现代人父亲。假设她与现代人再次混血，而且这种混血一代一代持续发生下去，在这个过程中，重组会像食物处理机里的旋转刀片一样，在每一代人的体内随机地切割着亲本DNA，多代以后，尼安德特人的DNA就会被切割成了越来越小的片段。通过测量当代人身上与尼安德特人有关的DNA片段的典型长度，我们就可以得知，从尼安德特人的DNA进入现代人的祖先体内起，时间已经流逝了多少代。（至于该典型长度，可以从当代人基因组中，与撒哈拉以南非洲人相比，更接近尼安德特人的序列长度得出。）
图8 利用染色体重组判断混血发生时间
当一个人产生精子或卵子的时候，他或她所携带的23对染色体中，每一对都只能向后代遗传其中的一条。而这条染色体本身也是从其父母那里继承来的染色体的拼接版本。这意味着，混血次数越多，现代人基因组上源自尼安德特人的DNA片段的长度就越短。图中是12号染色体的实际数据。
采用这种方法，我们发现在86 000年到37 000年前，至少有部分尼安德特人的遗传物质流入了当今非洲以外人群身上。20此后，通过对一具来自西伯利亚的现代人进行的古DNA分析，我们进一步修正了这个时间段。放射性碳定年法(24)表明这个现代人生活在45 000年前，而在他体内存在的、源自尼安德特人的DNA片段，比在当代人类身上发现的、源自尼安德特人的片段平均要长7倍，说明这个西伯利亚人生存的年代距离混血发生的时间要近得多，从而把混血发生的时间段精确定位到54000年到49 000年前。21
但一直到2012年，我们还是无法证明这种混血指向的就是尼安德特人。其中最严厉的质疑声来自格雷厄姆·库普（GrahamCoop），他不是不相信我们检测出了现代人和古老型人类之间的混血，而是指出，这种混血也许不是发生在尼安德特人身上。22相反，也许存在某种未知的古老型人类，而且他们恰巧是尼安德特人的远亲。
一年之后，我们终于有办法可以将库普提出的这种可能性排除在外了。帕博的实验室从南西伯利亚的一段足趾骨头上，提取出了高质量的尼安德特人基因组序列，年代是至少5万年前（如果一份样本的年代久于5万年，放射性碳定年法只能提供一个最近年代，所以其实际历史很可能比5万年要久远很多）。23在这个基因组序列上，我们可以收集到比克罗地亚尼安德特人多将近40倍的数据。只要有足够的数据量，我们就可以对序列进行交叉检验并修正错误。最终得到的序列错误率比大多数从当代人身上得到的基因组序列都要低。如此高的质量使得我们更有条件基于突变的数目来判定尼安德特人与现代人的亲缘关系。我们发现，西伯利亚尼安德特人在过去的50万年内，与如今的撒哈拉以南非洲人之间几乎找不到任何共同祖先，然而，与非洲以外人群之间则能找到在过去大概10万年内的共同祖先。这个年代恰好与尼安德特人在欧亚西部定居的时间吻合。这就证明了混血的确发生在尼安德特人身上，而不是他们的远亲之类的群体。
