英国普利茅斯大学的Gert-Jan Jeunen教授应邀访问并作学术报告

12月26日，英国普利茅斯大学的Gert-Jan Jeunen教授应基因功能研究与操控全国重点实验室姚蒙副教授邀请来学院进行学术访问，并作了题为“Unlocking molecular time-capsules to reconstruct Antarctica's ecosystem through contemporary and historical eDNA”的学术报告。Jeunen教授长期致力于环境DNA（eDNA）技术在海洋生态系统中的应用研究，并将该技术进一步拓展至群体遗传学、基因组学领域，取得了一系列成果。报告会现场座无虚席，与会师生与Jeunen教授进行了热烈的交流与探讨。

Jeunen教授以南极洲海洋保护现状为切入点，指出新西兰南侧的罗斯海(Ross Sea)是重要的国际公约保护地，但近年来所遭遇的人为干扰和保护压力正逐步变强。

要有效评估海洋保护区（MPA）的成效，亟需历史生物多样性数据作为基准参考，然而该海域长期缺乏连续且有效的生物多样性监测数据。Jeunen教授则想到了利用eDNA技术，使用海绵标本来重建历史上罗斯海的多样性格局。

他提出了一项创新方案：利用环境DNA（eDNA）技术，从馆藏的海绵标本中重构罗斯海的历史生物多样性格局。海绵作为多孔动物门（Porifera）的滤食性生物，在过滤大量海水的过程中，会吸附并富集环境中不同生物类群脱落的DNA片段，这使其成为理想的“天然采样器”。基于此原理，他利用自20世纪20年代以来收集的罗斯海海绵标本，从中提取并分析DNA，以还原该海域的历史多样性面貌。

研究结果显示，在19种海绵标本中共检出255个分类单元（Taxa），涵盖节肢动物、线虫动物及脊椎动物等多个类群。这一结果证实海绵标本有效地封存了局域海域丰富的遗传信息，Jeunen教授形象地将其称为“分子时间胶囊（molecular time-capsules）”。

此外，研究还评估了标本保存方式对eDNA检出的影响。对比结果表明，冷冻、酒精浸泡和干燥三种保存方式在α多样性检出水平上无显著差异；但在采样效率方面，干燥和酒精保存方式优于冷冻保存，达到总多样性90%饱和度所需的样本量显著更少。同时，他还探索了非损伤性提取方法，发现直接从标本保存用的酒精中即可提取并检出丰富的多样性信息，为珍贵馆藏标本的再利用提供了新思路。

随后，Jeunen教授介绍了一种用于持续监测海洋生物多样性的被动采样策略。该方法利用现代船舶引擎冷却系统持续泵入并排出海水的特性，将海绵放置于船舶的海水滤器中作为被动采样器，从而实现船舶航行过程中对环境水体的连续采样。

为了验证该方案的可行性，Jeunen教授在新西兰至南极洲的航次中开展了实地测试，并将其与传统的主动过滤方法进行了对比。配对检验结果显示，被动采样器与主动过滤方法在多样性检出水平上具有高度一致性；而在累积物种丰富度方面，被动采样器检出的分类单元数量更多。结果充分证明，这一被动采样方案足以胜任大尺度的海洋生物多样性监测任务。

此外，研究还通过绘制多样性检出曲线评估了最佳采样时长。结果表明，随着采样时间的延长，检出的多样性呈现先上升后下降的趋势，并在3小时左右达到峰值；随后多样性的下降推测是由微生物对DNA的降解作用超过了DNA的累积速度所致。除了生物多样性监测，Jeunen教授还展示了利用海绵作为采样器对南极海域渔业兼捕（Bycatch）现象的应用案例。

    报告最后，Jeunen教授介绍了目前正在开展的前沿工作，包括利用第三代测序技术进行长读长eDNA测序、开发基于CRISPR-Cas系统的eDNA检测技术，以及配套生物信息学分析软件的研发等。