建立生物DNA條形碼全球統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫

     “野外露營時，被不知名的蟲子咬了一口，要想知道咬人的蟲子是否有毒，只需用隨身攜帶的DNA條形碼掃描儀輕輕刷一下小蟲子，儀器上隨即顯示它的名稱等信息。如果想進(jìn)一步了解，可以上網(wǎng)在全球通用的物種DNA條形碼數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，了解這一物種的特性及應(yīng)對方法。”在日前參加中國科協(xié)第31期新觀點(diǎn)新學(xué)說學(xué)術(shù)沙龍的專家們看來，這不再是遙不可及的夢想。

　　目前，地球上已知的生物至少已有150萬種，但一個人能夠認(rèn)識的物種不過1000多種。DNA條形碼技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這種用DNA鑒定物種的技術(shù)，是一種快速的、可自動化的以及全球通用的分類鑒定工具。南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授卜文俊說，DNA條形碼的優(yōu)點(diǎn)在于在沒有形態(tài)分類專家的參與下，能提供快速的物種評估；在結(jié)合形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)上，還可進(jìn)行深入細(xì)致的形態(tài)分析，如形態(tài)功能、進(jìn)化適應(yīng)等。

　　主持沙龍的中國科學(xué)院動物所研究員黃大衛(wèi)說，DNA條形碼為我們認(rèn)識生物提供了一個新的方式。

　　中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所媒介生物控制室主任劉起勇，曾赴東南亞海嘯災(zāi)區(qū)承擔(dān)登革熱、瘧疾等疾病的風(fēng)險(xiǎn)評估和技術(shù)支持。他認(rèn)為，DNA條形碼是一種極具潛力的傳染病監(jiān)控技術(shù)。在常規(guī)病媒生物監(jiān)測和疫源地調(diào)查和疫情處理過程中，需要在現(xiàn)場處理大量的標(biāo)本，如果對標(biāo)本的鑒定不能做到細(xì)致準(zhǔn)確，就不能將完整標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行細(xì)致鑒定。而在一些昆蟲的滋生地調(diào)查中，主要得到一些不同發(fā)育階段的幼蟲，也不利于種類的準(zhǔn)確鑒定。因此，DNA條形碼技術(shù)可以用于標(biāo)本或樣品的準(zhǔn)確鑒定分類。

　　因此，全世界急需這樣一種快捷、精確、以DNA條形碼為基礎(chǔ)、全球通用的分類鑒定工具。但是，針對生物界150多萬種物種，DNA條形碼識別系統(tǒng)的建立十分艱難。

　　建立全球生物DNA條形碼公共數(shù)據(jù)庫，并不像想象中的那么容易。卜文俊說，建立一個庫需要很多要素：地理分布、照片、生物學(xué)的記載、系統(tǒng)發(fā)育或者是種群學(xué)的數(shù)據(jù)，還需要跟其他大的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鏈接。“也許這個庫最終不是一個單一的庫，而是生物多樣性記載的一個庫。分子的數(shù)據(jù)通過條形碼來體現(xiàn)。”

　　“從條形碼本身來講，物品的條形碼是唯一的。但是對于生物來說，我們所用的條形碼不是人為編制的，而是形成的一個基因序列。在不同的物種間和物種內(nèi)有變異的范圍，唯一性不強(qiáng)。”卜文俊說。

　　“現(xiàn)在的做法是，變異范圍是一個經(jīng)驗(yàn)值，比如2%、3%的序列差異。”卜文俊介紹，分子體現(xiàn)的是同一物種下的多樣性，而如何記載同一物種中的大量的變異問題——是換成不同的物種記載，還是記載物種下的變異類型，這成為DNA條形碼工作中的難點(diǎn)。

　　對于這個數(shù)據(jù)庫的特性，卜文俊則呼吁，“它應(yīng)該是一個公共的數(shù)據(jù)庫，全球參與”。在數(shù)據(jù)庫建好之后，也可以引入商業(yè)機(jī)制，進(jìn)行基于數(shù)據(jù)庫的其他分析。

　　與會的其他專家表示，DNA條形碼技術(shù)與其他分類學(xué)方法結(jié)合使用，能夠幫助區(qū)別個體以及加快發(fā)現(xiàn)新種類的速度，條形碼作為一種初步篩選技術(shù)，能夠達(dá)到快速識別的目的，但是要最終確定一個新物種，還需要其他很多縝密的檢測手段。