这条小鱼在乎，我们也在乎

观长江奔涌

感悟自然的力量

看鱼群游戈

探寻生物多样性的奥秘

重师人用新技术守护绿水青山

用实际行动助力长江大保护

环境DNA （environmental DNA; eDNA）是指从生物体的皮肤、唾液和分泌物等释放到环境中的混合DNA分子，其广泛存在于水体、土壤、沉积物和空气等环境介质中。

eDNA 技术通常指直接提取环境样本中的总DNA，并使用特异或通用引物进行聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction; PCR），通过测序、生物信息学分析来识别环境中目标物种序列的一种生物多样性检测手段。

水下小世界，长江大保护

近期，我校生命科学学院李英文教授领衔的水生态健康与环境安全研究团队，通过综合利用eDNA技术，在长江流域鱼类多样性监测方面取得系列研究成果。

研究团队长期致力于长江流域水生生物多样性保护等研究，不仅具有丰富的野外调查经验，也有扎实的室内分子实验和生物信息学分析基础。研究团队始终秉承“树德育人、教学相长”的教学理念和“严谨自律、求实创新”的科研精神。目前实验室在国内外相关期刊上已发表论文百余篇，并培养出众多优秀的研究生。

eDNA技术，探寻生态保护方式

鱼类多样性作为生物多样性的重要组成部分，不仅可以调节水生生态系统的稳定性和恢复力，还可作为评价水生生态系统健康状态的关键性指标。当前“长江十年禁渔”背景下，基于传统捕捞的大规模调查已难以实现，而环境DNA宏条形码（environmental DNA metabarcoding）技术作为一种高效、非侵入性且易于标准化操作的物种检测方式，可以直接从环境样本（土壤、沉积物、水等）中获得遗传物质。

作为研究团队的主要负责人之一，沈彦君副教授介绍道：“与传统的调查方法不同，eDNA技术只需要采集鱼类栖息地的微量水样，对于鱼类生物多样性和淡水资源的保护是极其友好的。这项研究成果也将有助于保护本地鱼类的生态安全，促进水域生态系统的可持续发展。”

近年来，得益于eDNA技术的应用，研究团队在鱼类多样性研究方面取得了一定的进展。他们探索出了适用于长江流域鱼类多样性监测和保护的新方法，可以快速调查长江流域鱼类的多样性组成及分布，这为后期长江“十年禁渔”效果评估提供了一定的基础资料。

无创采样，助力水生生态研究

“工欲善其事，必先利其器”，充足的样本采集是推动eDNA提取、数据分析的第一步。沈彦君主要负责eDNA的室内室外操作优化，带领团队进行野外采集调查以及制定数据分析策略。研究团队在长江上游开展采集eDNA的具体工作，其中，乌江是长江上游右岸的最大支流，全长1037千米，流域内人文地理、自然景观和鱼类多样性极其丰富。为全面摸清乌江干流鱼类多样性状况和格局演变，从2018年开始，沈彦君便带领其团队在乌江干流全流域进行鱼类多样性调查。后期调查中，团队便结合了近些年在国内兴起的eDNA技术，在鱼类的繁殖期、索饵期以及越冬期于乌江干流12个采样区（11个库区和1个涪陵入江段），共36个采样点进行了相关调查。

2021级水生生物学专业的研究生程如丽也在沈彦君的建议下进行第一项课题研究，即“探究梯级水电影响下乌江干流鱼类群落多样性格局演变”。2021年7月，程如丽和其他成员跟随沈彦君从贵州织金出发，自驾沿着乌江而下至重庆涪陵，开展为期十天的乌江河流水样本采集。

采样并不是一件轻松的事，“为防止天气炎热导致DNA的降解，采集水样后需立即储存于冷藏环境下，在24小时内用真空泵抽滤到滤膜上。当时正值乌江汛期，水样中含有大量泥沙，这也导致过滤速度大大降低，因此，团队常常在通宵过滤完水样本后，第二日清晨就出发寻找下一个采样点。”程如丽解释道。

经过对样本的处理和数据分析，团队发现乌江干流连续的激流河道已被11级梯级水电分割成12个相互隔离的栖息片段，梯级水电的长期阻隔作用对鱼类多样性和种类结构组成产生了一定影响，导致乌江干流梯级水电库区间的鱼类物种多样性和种类组成结构总体上存在一定差异。当前鱼类生物多样性受到严重威胁，资源量急剧下降，部分鱼类甚至已经面临资源枯竭危机。

乌江鱼类资源保护不仅关乎流域内生态系统的稳定健康发展，更关系到国家长江经济带的生态发展。这一调查为后期梯级开发对鱼类多样性格局的影响评价提供基础资料，也促进保护了当前乌江流域各江段的鱼类资源。

聚力创新，共护长江水生资源

独木难成林，从最开始的方法比选优化，到后期体系搭建以及分析策略优化，都是成员们一步一步讨论、分析出来的。“在对特定的水域生态系统进行检测和采样时都需要因地制宜地制定针对性的策略，因此，前期必须充分了解所研究的区域的基本情况，做好采样仪器的校准和消毒，我们才能开展后续的具体工作。”沈彦君说道。对于团队成员来说，安装真空泵、抽滤水样都是基本操作。理论和经验的结合，让他们的操作方式不断升级优化。比起照本宣科，他们更爱巧思妙想。例如，在采集浮游生物时，河流流速较快的区域不使用“∞”字形来回缓慢拖动浮游生物网3~5分钟的方法，而是让浮游网在水中保持不动，使网口与水面平行，用流水把浮游生物冲到网中，以此提升采样效率。

因样本需求量大，一天通常要采集十多个样品，因此成员们都学会了在小事情上节省时间。在该采样点采集完毕后迅速将样品归置妥当，并将下一个采样点的瓶子及其他需要的物品找出来方便拿取。不同采样点所用的不同物品按照采样点的先后顺序放置，且提前在实验室做好标签。这些前期的准备工作得以使后续的实验有条不紊地进行。

野外研究听着有趣，实则并不轻松，山石土路往往很难走。有时，步行到河边的路途较长，提着厚重的实验设备走在雨后湿滑的道路上，既耗费体力也容易跌倒。大家都会相互提醒，碰上难走的路就相互搀扶。若是物品不小心被冲走，带队老师也总是第一时间保证学生安全。在保证安全的前提下，自己尝试捞回掉落的物品，或者去附近商店购买替代品。团队配合井然有序，处事冷静，才让每一次意外都能变化成另一种收获。

目前，该研究团队带头人李英文教授正带领团队成员沈彦君副教授、刘智皓副教授、陈启亮教授和众多研究生持续在长江流域开展水生生物多样性及其生境调查和保护修复研究，不断为长江大保护及其水生生物资源恢复贡献力量。

长江万古水悠澜

护好绿水不辞难

情系自然 保护生态

重师一直在路上

文案 | 任琪瑶 刘滢潞 蒋梦婷 汪书宇

采访 | 文柳集 陈晓熠 宋玉涵

图片 | 由受访者提供 邹攀

排版 | 任琪瑶

执行编辑 | 蒋梦婷 汪书宇 唐晓娟 李钤

责任编辑 | 胡帆 孙小珂

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