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地球上到处都是人类DNA,科学家们对此很担心

日期: 2023-05-22
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来源:壹分钟科普 2023/5/16

你身上的每一片皮肤、每一个毛囊、每一根睫毛、每一滴唾液都包含着一种化学密码,一种对你来说独一无二的密码。

地球上到处都是人类DNA,科学家们对此很担心

根据一项新的研究,当前的技术已经进步到可以从空气、水或土壤中筛选人类DNA碎片,并破译丢弃它们的人的个人信息。

尽管这看起来很有用,但该研究的作者警告说,我们的社会可能还没有为其产生的后果,做好充分的准备。

佛罗里达大学动物学家大卫·达菲(David Duffy)领导了一个项目,该项目测试了从环境中测序人类DNA的极限,他说:“每当我们取得技术进步时,都会有一些有益的事情可以用来做,但也有一些可以采用这些技术去做的事(未必是有益的)。这些都是我们试图尽早提出的问题,以便政策制定者和社会有时间制定法规。”

事实上,地球表面布满了废弃的动植物细胞和分解的微生物,溢出了研究人员所说的环境或“e”DNA。

通过放大最小的eDNA片段并读取序列,研究人员可以准确地生成任何一个栖息地中存在的生物的生态名单,所有这些都是现场工作无法实现的速度和成本。

更重要的是,这些具有代表性的基因样本,还可以提供其他过程无法单独完成的见解,例如,告诉研究人员疾病的存在或种群之间的关系。

当动物学家从古代沉积物中提取遗失已久的基因,或者在尼斯湖寻找神话怪物的迹象时,这一切都很好。但在这道“基因汤”中,肯定也会有路过的人类留下的一串串物质。与尼斯湖水怪不同的是,人们往往会对窥探自己基因秘密的人感到有点好笑。

虽然,旧的测序方法很难在eDNA样本中找到有意义的人类基因序列,但动物学家大卫·达菲和他的团队在最近的调查中证明,一种被称为“鸟枪测序”的方法并没有那么有限。

研究小组从佛罗里达大学惠特尼海洋生物科学实验室和海龟医院附近,以及大卫·达菲的祖国爱尔兰的一条河流附近的环境中采集了水和沙子样本。在他们收集样本的地点中,有一个远离人类居住地的孤岛和一条山涧。

地球上到处都是人类DNA,科学家们对此很担心

上图:科学家们从其中一名研究人员在一个无人岛上留下的脚印中收集到了高质量的DNA,该岛原本没有人类DNA。

被称为“人类遗传副捕获物(HGB)”的许多染色体片段,他们使用“鸟枪测序”法就可以识别出包含有关其来源的识别信息。

只有岛屿和偏远的溪流没有人类DNA,尽管研究小组自己的基因痕迹可以从他们在孤岛沙滩上的足迹中提取出来。

该大学海龟医院的空气样本中也含有eDNA,可以追溯到工作人员、动物和常见的动物病毒。

动物学家大卫·达菲表示:“在整个项目中,我们一直对我们发现的人类DNA的数量和DNA的质量感到惊讶。在大多数情况下,其质量几乎等同于从人身上直接提取的样本。”

这样的情况让我们很容易想到,使用HGB进行这种高度详细的基因分析的方法,可以应用于流行病学或群体遗传学领域。然而,这个实验中可识别DNA的来源(个人)都同意参与这项研究,这符合已发表的基因研究的道德规范。

“公开这些序列是科学的标准。但这也意味着,如果你不屏蔽掉人类的信息,任何人都可以来获取这些信息,”达菲说。“这就引发了关于同意的问题。你需要征得同意才能取那些样本吗?或者建立一些控制措施来删除人类信息?”

作为一种取证工具,它的好处有点像一把双刃剑,扩大了追踪个人到犯罪现场的方法。

地球上到处都是人类DNA,科学家们对此很担心

然而,鉴于美剧《犯罪现场调查》的影响,DNA测试的结果很容易被受好莱坞影响的司法机构误解,HGB鉴定的法律后果也有待充分探讨。

还有人担心,以安全的名义,公共监控应该延伸到什么程度。

“可以肯定的是,解决犯罪是一件好事,”来自马里兰大学的法律专家娜塔莉·拉姆(Natalie Ram)说,她并没有参与这项研究。“但出于调查目的,而非自愿地利用基因信息,可能会让我们所有人永远处于基因监控之下。”

我们可能会想象,一个权威机构维护着一个DNA碎片档案,这些碎片几乎飘到了任何犯罪现场,我们中很少有人会对自己是其中的一员而感到高兴。

当然,这并不是社会第一次与遗传权的伦理和法律问题作斗争。但收集个人基因信息的网络显然正在增长,这促使我们继续问,谁应该对描述我们作为个体的独特代码拥有最终发言权。


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