北京
新華社濟南5月23日電（記者王鴻碩、李傲秋、王凱）一瓶看似普通的海水，能告訴我們什么？在山東青島膠州灣畔，科研人員只需從海水中采集水樣，就能知道這片海域生活著哪些海洋生物。從微小的藻類到瀕危的水鳥，都涵蓋在內。
“我們為膠州灣的海洋生物建立獨一無二的‘身份證’系統。”山東省青島生態環境監測中心高級工程師劉旭東說。他所在的團隊，率先將環境DNA技術應用于海洋生物多樣性調查，為美麗海灣保護提供硬核科技支撐。
環境DNA，通俗地講，就是生物“留在環境中的痕跡”。比如在海洋附近，任何生物活動時都會不經意間留下DNA——脫落的黏液、皮屑、排泄物、甚至鳥掉落的羽毛。科學家只需分析水樣中的這些DNA片段，就能識別出誰曾在這里停留。
“傳統方法依賴人工采樣，然后顯微鏡識別，錯過了就錯過了，認不出來就是認不出來。”劉旭東介紹，而環境DNA技術具有更高的靈敏度，能夠發現更為少見的生物。
2025年8月中下旬，這項技術迎來了一次“小考”。當時膠州灣海水浮游植物濃度很高，采樣網衣上覆蓋了大量藻類。在光學顯微鏡下，這些微小生物的形態模糊難辨，團隊觀察許久，初步判斷可能是小環藻，但無法確定。于是，團隊將樣本同步送檢：一邊借助掃描電鏡放大10000倍觀察，一邊開展環境DNA測序分析。最終兩種方法指向同一個答案——萎軟海鏈藻。
這次相互印證，讓團隊對此項技術的信心更加堅定。“肉眼觀測一旦出錯不容易發現，重新返回去找樣本復核費時費力。”劉旭東說，而環境DNA將信息數字化后，可以隨時調取復核，準確率大幅提升。
一套完整的環境DNA監測流程，如同為海水做一次精密的“身份識別”：在目標海域采集樣本并原位富集，回實驗室后對DNA提取、純化、擴增，然后進行測序，通過數據庫比對或物種識別算法，確定水樣中存在的生物種類。
讓團隊意想不到的是，這項最初針對海洋生物監測的技術，意外捕捉到一種瀕危鳥類的蹤跡。
中華鳳頭燕鷗是國家一級保護野生動物，傳統監測高度依賴人工，難度極大。
這是中華鳳頭燕鷗的捕食場景。新華社發
“我們經常關注膠州灣生態狀況，看到相關報道后就想能不能監測到中華鳳頭燕鷗的蹤跡？”劉旭東說。2025年10月，團隊在膠州灣鳥類經常出沒的區域采集了空氣、水體、散落羽毛的樣本。結果令人振奮，這三種樣本中均檢出了中華鳳頭燕鷗的DNA信息，這意味著，研究人員即使未直接觀察到鳥類活動，也能夠通過檢測環境DNA的方法確認其曾在該區域出現。
采集水、空氣，就能知道它是否來過——這種非侵入式的監測手段，與傳統拖網、潛水觀察不同，不抓捕、不驚擾任何生物，卻比肉眼看得更廣、更準。
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