美国佛罗里达大学的研究团队在2025年6月2日的《自然·生态与演化》期刊上发表了一项新研究。他们能用最新的基因测序方法，快速解读空气中的遗传物质，最快两天就能弄清楚动植物、微生物甚至人类的遗传信息。

我们生活的环境里到处都是各种生物的DNA，它们会落在水里、土里，也会飘在空气里，这些被称为环境DNA，能记录一个地方的生物种类和活动痕迹，形成“生态指纹”。

以前，研究人员要了解一片区域的生物情况，得花很长时间实地采样，把水、土样本带回实验室，再和已知物种的DNA片段一个个比对。这种方法虽然可靠，但得知道要找什么，碰到意外物种就没办法了，也很难区分同一种生物的差异。这次研究团队尝试了新方法——以空气为样本，结合“鸟枪法”和纳米孔长读长测序技术。

鸟枪法是把环境里的DNA随机打碎成小片段，逐个测序后用计算机拼接，还原完整遗传信息。它的优点是不用预先设定目标，能一次性捕捉样本里所有DNA，更全面真实。不过它也有不足，产生的短片段重复度高，拼接时对计算机要求高，碰到复杂环境样本更难。所以研究人员引入了纳米孔测序来补充。

纳米孔测序技术由英国公司开发，2015年开始商用，能直接读取很长的DNA分子，不用像传统方法那样分段扩增。它的设备很小，能随身携带，在很多地方都能实时分析。研究团队展示，一名研究人员两天内就能完成从空气采样到数据分析的全过程。

2022到2024年间，科研人员在美国佛罗里达和爱尔兰都柏林采集了空气样本，并和水、土等传统样本对照。结果显示，空气样本里的真核生物DNA数量和多样性明显更高，几乎都能识别出鸟类、哺乳动物和昆虫。在佛罗里达森林的空气样本里，研究人员还能推断出山猫、负鼠等动物的种群亲缘关系，说明空气采样比传统手段更有优势。

城市和森林的对比很明显。都柏林市中心空气样本里的人类DNA含量和丰富度远高于森林，城市里识别出80多种人类遗传型，森林里只有8种，浓度也高10倍以上。这说明通过空气分析，能推测一个区域人类的活动密度和群体构成，给城市规划和公共健康研究带来新想法。

空气DNA的应用不止于物种识别。在都柏林的样本里，科研人员检测出63种病毒、221种潜在病原体和抗生素耐药基因，能帮助追踪耐药基因传播路径。空气中还能找到蚊子等疾病传播媒介的DNA，不用捕捉昆虫个体就能监测它们的分布，助力传染病防控。另外，还能监测花生过敏原DNA，追踪罂粟等毒品作物传播。

这些结果表明，分析空气中的DNA能清楚描绘当地生态系统的动态。而且结合相关技术，小规模团队甚至个人都能完成采样和数据处理，拓展了应用前景。也许未来分析空气中的“生态指纹”会像测温度、气压一样，成为常规的环境监测手段。

不过，技术进步也带来了挑战，比如空气中的人类DNA可能被滥用，泄露个人隐私。在享受新技术价值前，得认真思考它在社会中的位置和边界。#科技改变生活#