舀起一杯水便知长江里有多少种鱼 部长晒出的“同款”芯片扎根湖北这座实验室

03-26 17:05  

湖北日报全媒记者 刘郸

通讯员 张思伟 李斌

今年全国两会“部长通道”上,生态环境部部长黄润秋展示的一枚小小芯片引发公众关注。

这是一块环境DNA(eDNA)测序芯片,里面涵盖了江豚、胭脂鱼等水生生物的DNA检测信息,不仅体现了长江十年禁渔的成效,更折射出我国环境监测向数字化、智能化迈进的步伐。

鲜为人知的是,这股科技力量早已在湖北落地生根。位于武汉公正路的湖北省生态环境监测中心站内,就有这样一间环境DNA实验室。3月24日,湖北日报全媒记者走进这间充满“硬核科技”的实验室。

“我们实验室是国内环保系统首家全国产设备的环境DNA实验室。”湖北省生态环境监测中心站吴冬晴博士介绍,该实验室于2023年底建成,近两年团队在长江流域湖北段开展试点监测,初步建立环境DNA监测技术体系。

环境DNA技术是什么?“相当于给水里每一条鱼都办一张专属的‘基因身份证’。”吴冬晴打了个形象的比方,和人类一样,每个物种的DNA都是独一无二的身份密码。比如鱼儿在水中游动时,脱落的鳞片、分泌的黏液、排出的粪便或组织碎片,都会将自身的DNA释放到环境中,通过测序就能知道水中有哪些鱼存在。

在实验室内,各类精密仪器有序排布、各司其职:有的负责DNA提取,有的进行高通量测序,还有的进行DNA条形码数据库比对,完成物种鉴定。吴冬晴介绍,从DNA提取到测序、分析,实验室均可自动化完成。

在高通量测序仪器旁,记者见到了部长“同款”芯片,大小仅如成人食指。“别看这芯片不大,里面可以容纳500个样本。”吴冬晴介绍,只需将芯片和测序试剂盒放进该仪器,12小时后,测序数据就会自动上传并分析出结果。

相较于传统监测模式,环境DNA技术的优势突出。“以前出去采样,得带上大大的渔网,现在就方便多了。”吴冬晴介绍,与传统人工调查、捕捞监测相比,环境DNA技术打破了“看得见、摸得着才能监测”的模式,大幅降低对生物及其栖息地的干扰。如今,只需舀起一杯江水,就能高效、精准地“摸底”水生态系统,为生态评估和政策制定提供关键数据支撑。

这枚小芯片,正在为江河湖泊建立“生物基因档案”。2025年,湖北省生态环境监测中心站在长江流域湖北段17个点位开展试点应用,共检出107种鱼类,其中包括鲟鱼和胭脂鱼等8种重点保护物种。

“环境DNA测序芯片能‘看’到的,远不止水里的生物。”吴冬晴说,通过捕捉环境中微量的遗传物质,还能追踪候鸟留下的生态“痕迹”,还原它们的迁徙路线和活动范围,为传统监测手段难以覆盖的领域提供全新思路。随着生态环境监测走向数字化、信息化、智能化,未来可以用更准、更快、成本更低的新技术,去读懂自然、守护自然。


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