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“我們將對100余個入侵物種的基因組進行分析，與南京卓睿科技有限公司簽訂入侵水生生物交互式數據庫與風險預警平臺，同時在我國沿海、港口和主要淡水水系設置33個站點，定期采樣，圍繞入侵物種檢測甄別、監測預警和有效防控，開發靈敏可靠的eDNA技術，構建交互式數據庫和預警系統，研制有效的防控方法。”2月24日，國家重點研發計劃項目“外來水生生物對水域生態系統的影響及入侵風險評估和防控”啟動暨實施方案論證會在上海海洋大學召開。該項目課題負責人、上海海洋大學環境DNA技術與水生態健康評估工程中心李晨虹教授透露。
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參與單位合影 上海海洋大學供圖
2022年，中國的“江湖”并不平靜。鱷雀鱔現身、福壽螺“北擴”，公眾對生物入侵的極大關注，也使科學家加速了對外來入侵水生生物的研究。
當日的實施方案論證會上，上海海洋大學、中國海洋大學、廈門大學、江蘇省中國科學院植物研究所、中國水產科學研究院東海水產研究所、中國檢驗檢疫科學研究院、國家海洋環境監測中心、自然資源部第三海洋研究所、青島華大基因研究院和上海冠東國際集裝箱碼頭有限公司等10家單位的代表出席，共議針對外來入侵水生生物的“中國方案”。該項目由中國海洋大學筑峰工程特聘教授董波擔任負責人。
100余個入侵物種基因檢測，33個站點定期采樣
會上，項目組與南京卓睿科技有限公司簽訂了《構建入侵水生生物交互式數據庫與風險預警平臺協議》，同時宣布陸續對100余個入侵物種進行基因組測序分析。還公布了外來入侵水生生物監測站點的設置情況，將在黃海、渤海、東海、南海、遼河、京津冀水系、黃河、長江、珠江和南流江水系等設置33個站點，分季度采集水樣，這些樣品將被用來監測入侵水生生物的擴散狀況和發展趨勢。
同時啟動會上還發布了項目LOGO。LOGO的形狀由中國水系圖、5種重要入侵水生生物和一面盾牌組成，象征項目的研究目標是為國家筑起水生生物安全防護的盾牌。
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項目LOGO
項目將研發20種以上入侵水生生物的eDNA識別技術及檢測試劑盒，建立便攜式 eDNA物種鑒定，構建10種入侵生物的基因組圖譜、適生區風險評估和擴散模型，建立動態實時監測數據庫等，為保障我國重要水域航運和生態安全提供科學依據，為國家制定應對水生生物入侵事件的政策法規提供權威咨詢報告，提升國家應對外來入侵水生生物暴發致災能力，預警潛在風險，形成防御控制技術儲備。
組建5大團隊，制訂“中國方案”
近年來，我國水生生物入侵的影響范圍和危害程度不斷擴大，由于水生生物監控困難，較之陸生生物入侵，水生生物入侵所涉及的科學問題研究仍顯薄弱，檢測預警和防控的關鍵技術儲備明顯不足。外來水生生物種群擴張和暴發引起的交通航運、生態、經濟和社會安全問題日益突出，亟須解決。
為此，10家科研單位組建了5大團隊，分別從外來水生生物的鑒別、環境適應性、對生態環境的影響、數據庫構建以及防控等五個方面進行研究。
“我們要做的就是通過環境DNA監測水生生物物種。”李晨虹解釋，任何生物在水體里生存就會“排”出一些DNA，取出一升湖水，里面就有可能有魚的黏液或者鱗片脫落而排放的DNA。因此可以將其中的DNA進行提取、監測，并建立監測網絡。
環境DNA應用前景廣闊，用在監測入侵水生生物物種是一種極為有效的方法。“這種方式比原先的水生生物調查研究省力高效，水中的DNA濃度很低的情況下也能檢測得到。”李晨虹和團隊一直致力于建立環境DNA的數據庫，開展相關新技術的研發和應用，不斷完善外來物種監測機制，從“被動防御”變為“主動監測”。
在該項目中，上海海洋大學多名研究人員參與研究，趙金良教授團隊將構建齊氏羅非魚基因組圖譜、建立適生區風險評估和擴散模型，希望能從基因組層面解析入侵物種齊氏羅非魚的入侵和擴散機制；張飲江教授團隊研究福壽螺入侵對于我國典型水域或者濕地生物多樣性與生態系統功能影響；魯仙教授研究福壽螺入侵風險評估及擴散模式，提供入侵福壽螺及入侵藻類數據、地理信息采集及其數據庫建設；賈睿教授研究亞歷山大藻對生態系統的影響；工程師王瓊負責航運等入侵生物處理裝置效果檢測與評估，副教授張瑋負責入侵藍藻生態治理技術研發。