004版 美丽中国

采集空气就能知道珍稀鸟类是否来过

青岛环境DNA精准监测物种情况

《中国环境报》(2026年03月03日 第004版)

  ◆本报记者鲁昕

  在山东省青岛生态环境监测中心的浮游生物鉴定室,海洋与生态监测室的张魏昱正通过显微镜观察着样本。显微镜的右边放着笔记本,记录着观测到的物种拉丁文学名,左边是一个计数器和平板电脑。他右手调整着显微镜,左手如同发电报一般,快速地按下计数器,记录自己观察到的样本数量,而旁边的平板电脑则显示着他查询到的这一物种的生物信息。

  “2025年,根据国家海洋环境监测中心的部署,我们开始了海洋环境DNA试点监测,在胶州湾典型海域重点完成了鱼类环境DNA监测试点工作,构建并验证了涵盖样品采集、实验分析、生物信息学处理及质量控制在内的技术流程,监测结果总体稳定可靠,与区域鱼类资源和生态特征基本一致。”海洋与生态监测室副主任刘旭东介绍。

  “环境DNA监测技术最早应用在微生物调查,应用于海洋生物多样性调查是第一次。”刘旭东毕业于中国海洋大学生物学专业,他告诉记者,环境DNA监测技术除了需要生物学基础,还涉及数学统计、编程等方面的知识。翻阅书本、登录开源网站、求教专家……刘旭东带领着科室4名生物监测的同事从头自学。

  正在检测的,是刘旭东和团队主动加码采集的样本,“我们希望建立一个海洋生物多样性DNA数据库,为了保证科学性,我们在夏季出海取样时,除了完成国家要求的任务,还选取了更多有代表性的采样点进行了采样。我们可以根据镜检结果建立当地专属的环境DNA数据库。”他介绍,在样本室里大概有100多份样本,有的样本内含的生物多样性丰富,使得他们有时一天只能镜检一两份。

  春节过后,刘旭东的团队将再一次登船出海采样,为了更好地采集样本,刘旭东找公司“手搓”了一个采样仪器。

  “开始我们用的是淡水环境DNA监测采样的仪器,但海水需要抽取的水量大,仪器上收集样品的膜很容易堵住。”刘旭东从海水检测的仪器上获得了灵感,对设备进行优化,更新了采样通道。新的设备可以在原位富集采样,极大缩短了采样时间。

  刘旭东认为,环境DNA监测技术是一个无入侵、无损害的生物多样性监测技术,调查时受环境和气候的影响较小,在物种鉴定上敏感程度高,人为误差较小,更容易实现物种鉴定的标准化,在未来生物多样性监测中将发挥更大的作用。

  除了海洋生物,青岛市生态环境监测中心还尝试将这一技术用于海洋鸟类监测。在试点监测中,依托环境DNA技术,他们成功检出中华凤头燕鸥等极危珍稀物种。目前,全球已知的中华凤头燕鸥总数仅有200多只,青岛就曾单日观测到142只。“有了这项技术,我们采集空气就能知道它们是否来过,从而为后续的保护决策提供精准依据。”刘旭东语带惊喜。

  刘旭东表示,目前的海洋环境DNA监测还处于摸底阶段,他们准备先把青岛本地的海洋生物DNA数据库搭建起来,再扩展到黄海、渤海,“一步步来,前面的工作会比较麻烦,从0到1比较慢,但是从1到10就会快了。我们的最终目的,是为生态环境保护的决策做支撑。”

  他们最近发布了招聘计划,希望找到更多海洋生物专业、善于镜检、懂编程、数学功底扎实的人才,“未来几年我们将朝着这个方向继续努力。”