王　郁

一個悶熱的夏日夜晚，突然你的手臂被蚊子叮了一下，面對腫起的小包。你有沒有產(chǎn)生這樣的后怕：這只蚊子是否攜帶某種病毒?

不遠(yuǎn)的將來，你可以輕而易舉地解決這種疑問。只需把被你打扁的蚊子身上的一部分放到掌上型掃描儀中，幾分鐘之內(nèi)，這個小機(jī)器就能顯示出有關(guān)這個蚊子種類的信息，告訴你剛才有沒有攜帶病毒。

這個特殊的小機(jī)器“閱讀”的就是蚊子體內(nèi)的DNA條碼。

條碼標(biāo)在哪兒？

DNA條形編碼，根據(jù)對一個統(tǒng)一的目的基因DNA序列的分析，把分析的結(jié)果儲存到計算機(jī)里，一旦需要，即可把要分析的物種的目的基因DNA序列與預(yù)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，達(dá)到物種鑒定的目的。

這種新檢測法將注意力放在線粒體DNA上。與細(xì)胞核的DNA相比，線粒體DNA進(jìn)化得更快。在兩個種群停止雜交繁殖后，一些特殊的變化將會在線粒體DNA中積累起來，兩個種群的該DNA將會出現(xiàn)差別，因此生物學(xué)工作者就能夠分辨出兩個很相近的生物是否是不同種。

為了讓條形碼數(shù)據(jù)庫成為一種經(jīng)濟(jì)有效的工具，目前主要研究在所有生物當(dāng)中都存在的一個基因——細(xì)胞色素氧化酶Ⅰ（COⅠ，cytochrome oxidase Ⅰ）基因的一部分。這部分DNA序列能夠區(qū)分出物種差異，就像物種的“身份證”編號。

怎樣比對？

COⅠ基因的約650個“字母”構(gòu)成了每一個物種的DNA條碼。

測定COⅠ基因也很簡單，因為它只有幾百個“字母”的長度。這對于現(xiàn)代測序儀器而言簡直易如反掌。而且由于COⅠ基因來自線粒體，它的拷貝數(shù)量更多(因為一個細(xì)胞只有一個細(xì)胞核，卻有許多線粒體)。測定一次COⅠ基因只需要數(shù)美元的費用。測出一份樣本中的COⅠ基因的序列之后，把它們與已經(jīng)測定完成的序列相比較，就可以知道該樣本是否屬于某個已知物種，而不需要利用傳統(tǒng)的分類學(xué)方法進(jìn)行鑒定。

只要把生物體的一小部分——皮、毛發(fā)、葉子等放到DNA條形碼掃描儀里，地球上每種植物和動物就能通過快速地分析DNA中的片段加以識別，就像在商店里掃描儀讀取條形碼那樣。

有何應(yīng)用？

中科院微生物研究所研究員白逢彥博士說：“DNA條形碼技術(shù)的發(fā)展將為生物多樣性的研究提供有力的手段。它既可以用來確定現(xiàn)有物種的不同細(xì)分，也可以用來發(fā)現(xiàn)新的物種。它應(yīng)用十分廣泛，生物安全、疾病檢測等等都會需要。”

試想，就像超市通過條形碼識別商品一樣，有一天，學(xué)生們可以手持DNA條形碼掃描儀，到森林里去認(rèn)識每種動植物，他們還怎么會對科學(xué)沒有興趣呢？

能否精確區(qū)分物種？

DNA條形碼操作的簡便性和高效性將以我們無法想像的速度加快物種鑒定和進(jìn)化歷史研究的步伐，但國際上對其效用的爭論也不少。

持懷疑者認(rèn)為，一個單個的基因片斷不能完成這么大的任務(wù)。有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，盡管條形碼能很好地確定出特征已經(jīng)了解得很詳細(xì)的組的樣本，但是當(dāng)它用于發(fā)現(xiàn)新物種時往往會出錯。他們?nèi)娴姆治鲎C明，單獨依賴DNA條形碼會模糊了通過DNA測序確定的精細(xì)的種的邊界。

白逢彥博士認(rèn)為，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?！?/p>

相關(guān)鏈接

DNA條碼鎖定奸商

據(jù)《紐約時報》報道，美國兩名中學(xué)生施特克爾和斯特勞斯使用脫氧核糖核酸(DNA)條形碼技術(shù)，對自己采集的魚類樣本檢測后發(fā)現(xiàn)，紐約市商店銷售和餐館供應(yīng)魚類中約四分之一貼錯標(biāo)簽，涉嫌以賤充貴。

這兩位女生檢查60個海鮮樣本，她們采用DNA條形碼的簡化基因指紋技術(shù)，觀察紐約人是否真的購買到了他們所認(rèn)為的東西。結(jié)果，一塊以奢侈品白色金槍魚名義出售的壽司配料，其實是莫桑比克的羅非魚，一種非常廉價的人工飼養(yǎng)魚。被認(rèn)為來自飛魚的魚子其實來自胡瓜魚（Smelt）。9個被貼為紅色甲魚的樣本有7個搞錯了，它們有的是大西洋鱈魚，有的是阿卡迪亞鮭魚（Acadian redfish），一種瀕臨滅絕的物種。

這項試驗中最感興趣的地方是學(xué)生們很容易就發(fā)現(xiàn)了錯誤，這要歸功于DNA條形碼的使用，它根據(jù)對一段標(biāo)準(zhǔn)的DNA序列的分析來鑒定物種。

這是學(xué)生首次將DNA條形碼檢測技術(shù)應(yīng)用在市場領(lǐng)域。古爾弗大學(xué)監(jiān)督樣本分析的漢納說：“DNA條形碼技術(shù)應(yīng)用與許多問題相關(guān)，如食品安全、欺詐和稀有物種保護(hù)等?！?/p>

施特克爾認(rèn)為，這次檢測的意義很簡單。她說：“如果你付了金槍魚的錢卻吃到羅非魚，我認(rèn)為你會想知道這一情況?！?/p>