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En 2010, Svante Pääbo et son équipe de l'institut Max-Planck à Leipzig mettent au jour une découverte qui remodèle radicalement les fondements de l'histoire de l'humanité : de l'ADN de Néandertal est présent dans l'ADN d'une grande partie des êtres humains d'aujourd'hui. Soudain, par cette révélation qui constitue une véritable révolution scientifique, les femmes et les hommes de Néandertal ne sont plus nos cousins lointains mais pour partie nos parents, nos ancêtres directs. 
Néandertal est le passionnant récit de l'odyssée qui commence au début de la carrière de l'auteur, alors qu'il étudiait l'ADN des momies égyptiennes dans les années 1980, jusqu'au fameux séquençage du génome de Néandertal qu'il réalisa en 2009. Y sont retracés trente ans d'intuitions, d'attentes, de doutes, de travail d'équipe et de concurrence entre pairs, qui révèlent à quel point la recherche est affaire de rêve, d'obstination et d'audace.