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2025-06-05 | 科技島

環境監測新紀元!科學家突破技術 從空氣抽取DNA追蹤動物、病原體


環境監測新紀元!科學家突破技術 從空氣抽取DNA追蹤動物、病原體


愛爾蘭都柏林近日有一項令人振奮的最新研究,美國佛羅里達大學野生動物疾病基因組學教授David Duffy發現,透過從空氣中抽取DNA,能追蹤從難以捉摸的山貓到非法毒品的一切,為環境監測和生物研究開啟了前所未有的可能性。記者彭夢竺/編譯


愛爾蘭都柏林近日有一項令人振奮的最新研究,美國佛羅里達大學野生動物疾病基因組學教授David Duffy發現,透過從空氣中抽取DNA,能追蹤從難以捉摸的山貓到非法毒品的一切,為環境監測和生物研究開啟了前所未有的可能性。


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環境監測新紀元!科學家突破技術 從空氣抽取DNA追蹤動物、病原體
科學家發現,透過從空氣中抽取DNA,能追蹤從野生動物與病原體。示意圖。(圖/123RF)[/caption]


根據外媒《ScienceDaily》報導,David Duffy的實驗室開發了分析環境DNA(eDNA)的新方法,最初用於研究海龜的基因。如今,這項工具已擴展至研究所有物種,包括人類,透過從水、土壤和沙子等環境樣本中捕獲DNA。


這些遊離的DNA並非只沉澱在泥土或隨河流流動,空氣本身就充滿了遺傳物質。David Duffy表示,一個簡單的空氣濾網只要運行數小時、數天或數週,就能捕捉到附近幾乎所有生長,或是活動物種的蹤跡,「這意味著你可以在不直接打擾它們,甚至無需親眼看到它們的情況下研究物種。」


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研究人員證實,他們能夠從都柏林的空氣中識別出數百種不同的人類病原體,包括病毒和細菌。這種監測方式有助於科學家追蹤新興疾病。他們還發現,同樣的方法可以比目前更精確地追蹤花生或花粉等常見過敏原,例如研究團隊在都柏林的空氣中,成功驗出了大麻、罌粟甚至迷幻蘑菇的DNA,證明了這項技術在追蹤非法物質上的潛力。


在另一項eDNA能力的測試中,David Duffy的實驗室成功識別出佛羅里達森林中,透過空氣吸塵器收集到的山貓和蜘蛛DNA的來源地。該團隊證明,單一研究人員僅需一天時間,就能使用輕巧、平價的設備和雲端軟體,處理所有物種的DNA,這種快速的周轉時間,比幾年前可能的速度快了數個數量級,為全球更多科學家開闢了先進的環境研究機會。


然而,這些工具潛在能夠識別敏感的人類遺傳數據,這也是David Duffy和他的合作者呼籲對快速發展的eDNA領域設置道德規範的原因。他們強調,儘管技術帶來巨大的潛力,但必須謹慎處理相關的倫理和隱私問題,確保這項強大的技術能以負責任的方式造福人類。


David Duffy指出,這聽起來像是科幻小說,但它正在成為科學事實,這項技術最終與環境問題的規模相匹配,為人類提供了前所未有的工具,可以更深入了解和保護我們所處的環境。


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