从一瓶海水读出海洋物种“家底”
新华社济南5月23日电（记者王鸿硕、李傲秋、王凯）一瓶看似普通的海水，能告诉我们什么？在山东青岛胶州湾畔，科研人员只需从海水中采集水样，就能知道这片海域生活着哪些海洋生物。从微小的藻类到濒危的水鸟，都涵盖在内。
“我们为胶州湾的海洋生物建立独一无二的‘身份证’系统。”山东省青岛生态环境监测中心高级工程师刘旭东说。他所在的团队，率先将环境DNA技术应用于海洋生物多样性调查，为美丽海湾保护提供硬核科技支撑。
环境DNA，通俗地讲，就是生物“留在环境中的痕迹”。比如在海洋附近，任何生物活动时都会不经意间留下DNA——脱落的黏液、皮屑、排泄物、甚至鸟掉落的羽毛。科学家只需分析水样中的这些DNA片段，就能识别出谁曾在这里停留。
“传统方法依赖人工采样，然后显微镜识别，错过了就错过了，认不出来就是认不出来。”刘旭东介绍，而环境DNA技术具有更高的灵敏度，能够发现更为少见的生物。
2025年8月中下旬，这项技术迎来了一次“小考”。当时胶州湾海水浮游植物浓度很高，采样网衣上覆盖了大量藻类。在光学显微镜下，这些微小生物的形态模糊难辨，团队观察许久，初步判断可能是小环藻，但无法确定。于是，团队将样本同步送检：一边借助扫描电镜放大10000倍观察，一边开展环境DNA测序分析。最终两种方法指向同一个答案——萎软海链藻。
这次相互印证，让团队对此项技术的信心更加坚定。“肉眼观测一旦出错不容易发现，重新返回去找样本复核费时费力。”刘旭东说，而环境DNA将信息数字化后，可以随时调取复核，准确率大幅提升。
一套完整的环境DNA监测流程，如同为海水做一次精密的“身份识别”：在目标海域采集样本并原位富集，回实验室后对DNA提取、纯化、扩增，然后进行测序，通过数据库比对或物种识别算法，确定水样中存在的生物种类。
让团队意想不到的是，这项最初针对海洋生物监测的技术，意外捕捉到一种濒危鸟类的踪迹。
中华凤头燕鸥是国家一级保护野生动物，传统监测高度依赖人工，难度极大。
这是中华凤头燕鸥的捕食场景。新华社发
“我们经常关注胶州湾生态状况，看到相关报道后就想能不能监测到中华凤头燕鸥的踪迹？”刘旭东说。2025年10月，团队在胶州湾鸟类经常出没的区域采集了空气、水体、散落羽毛的样本。结果令人振奋，这三种样本中均检出了中华凤头燕鸥的DNA信息，这意味着，研究人员即使未直接观察到鸟类活动，也能够通过检测环境DNA的方法确认其曾在该区域出现。
采集水、空气，就能知道它是否来过——这种非侵入式的监测手段，与传统拖网、潜水观察不同，不抓捕、不惊扰任何生物，却比肉眼看得更广、更准。
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