2022-02-14
动植物也可做亲子鉴定 非人源DNA鉴定揭开鲨鱼身世之谜
来源： 时间：2022-02-14 15:25:46
原来动植物也可以做“亲子鉴定”
非人源DNA鉴定揭开鲨鱼身世之谜
□ 本报记者 余东明
□ 《法制与新闻》记者 黄浩栋
□ 本报通讯员 阮隽峰
看着10个集装箱的鱼翅，法医张素华忍不住皱起了眉头，毕竟要从这么多的鱼翅里寻找“濒危野生鲨鱼”的鱼翅犹如大海捞针。
今年1月，海警部门委托司法鉴定科学研究院(以下简称司鉴院)为不久前刚刚查获的一批走私鱼翅做种属鉴定，以确定这批鱼翅中是否含有濒危野生鲨鱼的鱼翅，以便更好地打击犯罪。
记者了解到，司鉴院法医物证学研究室在5年前就已经布局非人源DNA鉴定，先后完成了相关项目的科学研究、技术攻关、设备配置，直至建立了非人源DNA鉴定实验室。从2020年开始，首次把“非人源DNA鉴定”列为法医物证鉴定的常规业务范围。
“非人源DNA鉴定包括对来自动物、植物、微生物等人类以外的样本进行同一性鉴识、种属鉴定以及亲缘关系鉴定等，有点类似于给动植物做‘亲子鉴定’。”张素华是业内青年拔尖人才，她所在的团队也是科技创新领军团队，研究实力雄厚，技术攻关能力出众。根据研究团队的安排，由她主要负责非人源DNA鉴定的技术攻关和具体鉴定业务。通过几年的摸索，她已经积累了丰富的工作经验。
然而，等张素华和同事们赶到存放扣押走私鱼翅的现场时看到，装满鱼翅的蛇皮袋一个个分散堆在10个大集装箱里，由于长时间的海航运输，绝大部分鱼翅都已变质，一些腐败严重的甚至还有蛆虫在爬行，每个集装箱里都散发着浓烈的恶臭，即使戴着口罩，穿着防护衣，大家也还是被熏得不轻，身上的味道几天都散发不出去。
鱼翅是一种名贵食材，自古以来深受人们追捧，然而制作鱼翅需要从活生生的鲨鱼身上割下鱼鳍，失去鱼鳍的鲨鱼几乎等于被判了死刑。看着眼前这10个集装箱的鱼翅，一向热爱自然与动物的张素华暗下决心，一定要查清这些鱼翅的“身世”来源，依法打击那些犯罪分子。
“如此大数量的鱼翅，要进行完全鉴定是不可能的，我们团队商议以后决定进行抽样鉴定。”张素华说，在海警警员的帮助下，她和同事们一起将鱼翅从集装箱内搬出，光这个流程就持续了将近两个小时。
时值一月，天气阴冷，但张素华和同事们还是累得汗流浃背。
经过称重和统计，本次扣押的鱼翅重约4吨，被分装在137个蛇皮袋中。张素华和同事们决定从每一袋鱼翅中抽取两份样本，之后统一送回司鉴院进行鉴定。
好不容易完成鱼翅数量的统计，但在取样上又遇到了麻烦。“鲨鱼鱼翅的生物细胞含量本就非常稀少，加上大多已经变质腐败，取样就得更加小心，否则二次破坏将导致无法正常提取到有效DNA。”张素华说，“鱼翅软骨中的细胞含量相较于其他部位更集中，也是最容易提取DNA信息的部分。我们在仔细检查后，决定从这个部位进行取样。”
提取鱼翅软骨是一项非常精细的工作，张素华他们要先对所有鱼翅进行严格的消毒清洁后再将其泡发，最后才能进行取样。鱼翅的软骨很纤细，为了不破坏样本只能慢工出细活，他们几乎花了一整天的时间才完成了全部鱼翅样本的取样工作。
得到了可用的样本，接下来就是进行正式的种属鉴定。
“生物种属鉴定通常会从鉴定外观或DNA入手，但这次送检的样本只是鱼翅上的一小部分，难以从外形上进行辨别，我们只有通过DNA比对，才能得出相对准确的结果。”张素华说，他们选择了对鱼翅组织中的两段线粒体基因进行PCR扩增。
PCR扩增是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，其最大特点是能将微量的DNA大幅扩增，哪怕只是一丁点DNA，都能用PCR加以放大，十分适合鲨鱼鱼翅的鉴定。通过这一技术，张素华他们成功地在135份样本中提取到了可供比对的基因序列。
提取到基因序列，下一步就是进行序列比对。“序列比对是基于生物学中的序列结构，如果将核酸序列和蛋白质一级结构上的序列都看成字符串的话，通过字符串之间的比对就能检测序列之间的相似性。”说起自己的专业，张素华头头是道。
他们通过软件将提取的样本基因序列与国际公认的美国国立生物技术信息中心数据库内记录的鲨鱼基因序列进行比对，结果显示，样本基因序列与数据库中记载的一种名为大眼长尾鲨的鲨鱼基因序列相吻合。
大眼长尾鲨又称深海长尾鲨，在中国台湾沿海的热带水域有所分布，自然世界保护联盟2018年将这种鲨鱼列为易危动物，同时也是《濒危野生动植物物种国际贸易公约》附录中所列物种。
为了增强序列比对结果的科学严谨，张素华等人还通过“系统发育树”分析法为鉴定提供支撑。
“‘系统发育树’是生物信息学中描述不同生物之间的相关关系的方法。通过构建系统发育树，可以实现对某一段基因序列的溯源。”张素华通过实验发现，样本的基因序列与大眼长尾鲨的基因属于同源，进一步验证了软件比对的结果。
通过比对，张素华和她的同事们最终确定，接受鉴定的135份样本中有97份样本属于大眼长尾鲨。经过换算后，司鉴院出具鉴定结果报告，认定海警扣押的总共4吨鱼翅中约有71.8%属于这一物种。目前，上海警方已经以涉嫌走私濒危物种罪为由进行立案侦查。
自从非人源DNA鉴定纳入法医物证鉴定范围起，张素华先后参与了中华鲟种属鉴定、赛鸽个体识别与亲缘关系鉴定、猪、牛亲子鉴定等司法鉴定案件，对这一全新的司法鉴定领域有了深刻了解。
来自动植物的鉴定材料和人体组织相比有很大的不同，这些差异往往会让鉴定工作更加难以进行。张素华回忆起她以前参加的一件木材类种属鉴定案，当时她要对一件木制家具椅子进行鉴定，已确认制造该椅子的木材来源。由于木材已经过深度加工，想要提取植物DNA相当困难，整个鉴定过程耗费了大量时间和精力。
此外，非人源DNA鉴定作为一种全新的鉴定项目，行业标准和权威数据的缺失也是鉴定工作的一大难点。张素华坦言，目前对于非人源DNA的比对很大程度要依靠国外公开数据库记载的信息，一旦遇上数据库中没有记载的物种，鉴定工作就变得无据可依，难以开展下去。
对此，司鉴院也积极采取应对措施。今年司鉴院完成了大麻类植物种属和个体身份鉴定的行业标准制定，目前正在颁布中，该标准明确了对大麻类植物身份识别的合适区域以及相应的检测、分析手段，率先为这一类植物的司法鉴定提供了鉴定参考。此外，司鉴院自建了包括致幻植物、毒蘑菇在内的DNA条形码数据库，为这些物种的基因序列比对提供依据。
“目前，我们还在着手建立法医学非人源DNA数据库，以填补国内非人源司法鉴定的数据空白。”张素华说，科学探索没有尽头，只有不断更新优化设施方法和建立健全数据信息库，才能为人类解开更多未解之谜。 【编辑:田博群】
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