环境DNA（environmental DNA；eDNA）方法通过检测生物释放到生存环境中的DNA获得物种分布和生物多样性信息，近年来迅速发展并成为水生生物尤其是鱼类监测的重要手段。然而新方法的推广使用伴随着诸多疑问，为研究者和保护管理者充分利用eDNA方法和准确解读其检测结果带来困难。北京大学生态研究中心和生命科学学院姚蒙课题组受邀在分子生态学重要期刊Molecular Ecology发表了题为“Fishing for fish environmental DNA: Ecological applications, methodological considerations, surveying designs, and ways forward”的综述论文。该综述用33页的篇幅系统总结了eDNA在鱼类研究领域的应用发展，eDNA的分子特性及其在环境中的时空动态对检测的影响，针对不同类型水体如何设计适宜的样品采集方式，以及未来方法优化方向和有待继续探索的应用领域。

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与普遍基于捕获的传统生物调查方法相比，eDNA检测方法不对生物和环境造成伤害和干扰，通过扩增DNA序列信息的物种鉴定更为灵敏、精确、客观、快捷，更适宜大规模和长期监测。自该方法经验证可应用于大型生物检测后，相关研究迅速增长，统计显示鱼类eDNA研究年发表数量从2011年的2篇，已增至2020年的80篇，是eDNA应用最广泛和发表量最多的生物类群，显示出鱼类研究者和管理者对该技术的极大欢迎。

鱼类eDNA相关研究发表数量近5年来迅速增长

应用eDNA的研究内容也从最初的单一鱼类物种检测，扩展至覆盖技术探讨、物种多样性、行为研究、群体遗传、群落结构等多个领域，研究系统包括江河湖海和人工体系等，显示出不同研究者对eDNA方法的多角度多层面探索，也反映了该方法在鱼类生态学研究、鱼类保护及渔业管理领域的广泛发展前景。

鱼类eDNA相关论文的研究对象、水体类型和研究方向分布

由于eDNA方法尚处于发展阶段，仍存在诸多问题有待检验回答。譬如能否用eDNA检测鱼类的种群数量？eDNA信号反映生物活动的时间尺度和空间范围如何？在不同类型的水体中应用eDNA方法检测鱼类多样性的优势和局限有哪些？如何针对不同水体设计最佳采样策略获得生物的分布信息？对这些问题，综述均基于大量已发表研究一一予以详细解答，为eDNA方法使用者提供具体指导建议。

尽管eDNA领域发展迅猛并已取得大量成果，目前相关研究还存在着地区发展极不平衡、方法流程缺乏统一标准、区域物种条形码数据库欠缺、数据存储使用未整合等一系列问题，尚待进一步推动地区和国际合作，加强相关数据库建设，促进长期和广泛的水生态系统监测，为了解全球气候变化下水生生物响应模式提供重要数据。

eDNA方法将在未来的生物多样性研究和生态环境监测中发挥重要作用

姚蒙为综述的第一和通讯作者，全体课题组成员均参与文献整理并做出重要贡献。该研究得到了云南社会发展专项、青藏二次科考项目、科技部基础资源调查项目等的资金支持。

姚蒙

北京大学生态研究中心、北京大学生命科学学院赵进东课题组副研究员

研究领域：

1. 利用环境DNA技术进行生物多样性研究

2. 动物群落结构及食物网关系

3. 野生濒危动物种群遗传学

原文链接：

Yao M*, Zhang S, Lu Q, Chen X, Zhang S-Y, Kong Y, Zhao J. Fishing for fish environmental DNA: Ecological applications, methodological considerations, surveying designs, and ways forward.  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.16659