赋能海洋监测技术升级 港城大新型滤膜助力生物多样性保护高质量发展

来源:    香港城市大学    发布时间:   2026-09-16 10:23:09

【摘要】香港城市大学研究团队联同多间大学的科研人员,成功研发出一种新型功能化滤膜,可大幅提升海洋生物环境DNA的采集与检测效率,提供更灵敏可靠的技术手段进行海洋生物多样性监测。

【新华企业资讯9月16日】监测海洋生物有助于科学家追踪生态系统的健康状况,改善保育工作,并管理渔业资源。其中一种极具潜力的方法是环境DNA,指生物在水中自然释放的微量遗传物质,例如皮肤细胞、黏液或排泄物。透过分析水样中的环境DNA,科学家无须直接捕捞或观察生物,便可判断某一水域中存在哪些物种。这种方法对于监测海洋生态、保育生物多样性具有重要意义。但在实际环境中,海水中DNA含量极低,传统滤膜往往难以有效捕捉。

香港城市大学(港城大)研究团队联同多所大学的科研人员,成功研发出一种新型功能化滤膜,可大幅提升海洋生物环境DNA的采集与检测效率,提供更灵敏可靠的技术手段进行海洋生物多样性监测。港城大团队由副校长(研究)、海洋环境健康全国重点实验室(SKLMEH)主任梁美仪教授以及材料科学和工程学系教授及SKLMEH成员曾志远教授领导,之前于国际学术期刊《国家科学评论》发表题为“DNA结合能力强大的特制MoS2滤膜可透过环境DNA代谢条码技术提升水生生物群落的检测效能”的研究成果。

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研究团队在普通滤膜表面涂上一层超薄的二维材料二硫化钼(MoS2),使滤膜能更有效地捕捉水中的DNA。实验结果显示,这种新型滤膜在实验室与实地测试中,均能显著提高鱼类环境DNA的检测灵敏度。

在对照实验中,研究人员成功利用新型滤膜准确识别多种热带珊瑚礁鱼类,包括额带刺尾鱼、蓝刻齿雀鲷、三点白、斑马蝶及蓝倒吊等。

实地应用方面,研究团队在海下湾海岸公园进行现场采样测试。结果显示,新型滤膜可在不影响整体鱼类群落判断的前提下,检测到更多鱼类物种,包括鳀鱼、鲻鱼及鰺科鱼类等,显示滤膜在实际海洋监测中的应用潜力。

梁美仪表示:“滤膜制备简单、成本低廉,可直接用于现有的水样过滤流程。未来有望应用于海洋保育、生态调查及长期环境监测,特别适合用于生物资源丰富但调查困难的海域。” 他补充,国家生态环境部近期正在推广在生物多样性调查中使用环境DNA技术,而研究团队的创新技术将能够支持并推动这项技术的发展。

本研究的通讯作者包括梁美仪、曾志远、港城大化学系教授黄勃龙,以及香港浸会大学生物系教授邱建文。研究成果展示了先进材料科学与环境生态研究的跨领域结合,为更精准、高效率的海洋生物监测技术开辟了新方向。

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