社企流／編譯：陳軍鈞
推理、懸疑、犯罪類型的作品總是十分受歡迎，在台灣大家最熟悉的推理作品《名偵探柯南》今年恰逢連載 30 週年，日本各地正在舉行巡迴紀念展呢！在這類型作品中，作為偵辦方的主角如何抽絲剝繭、從遺落在現場的小細節推敲出兇手的過程，是最令人期待的環節，而在生物環境的研究中，也有一種正在蓬勃發展的技術與方法，讓研究者藉此收集微小的線索來推論生態環境的情況——eDNA（environmental DNA，也稱作環境 DNA）指的是從環境樣本中收集生物殘留物而獲得的 DNA 混合體。
以小窺大，從環境樣本獲取生態資訊的 eDNA
環境樣本可以包含土壤、空氣、水、底質沉積物、糞便、尿液、動物胃袋中未消化完全的食糜等，而在這些環境樣本中可能可以採集到微生物、植物體或是動物的皮膚、口水、黏膜等，便可以從中獲得需要的生物體 DNA。搭配 DNA 定序技術的發展，藉由這樣的 eDNA 便能進行物種辨識，累積基因組資料庫，並進一步將此作為生物普查及生態監測的工具。傳統的物種普查方法多是以目視、陷阱捕捉、回放調查或野外監測的自動相機來進行；然而有了 eDNA，則可以取樣水塘中的水，便能得知水塘中有哪些生物以外，可能還能夠知道有哪些動物會前來水塘喝水，透過取樣就能夠獲得生態環境的相關資訊，相較於傳統的調查方法，節省了大量的人力與時間，這便是 eDNA 的主要貢獻。
面對全球氣候與環境的急遽變動，生物多樣性的監測與保育工作顯得更加重要，eDNA 除了讓生物普查工作的效率大幅提升外，也有助於掌握不同物種個體的活動範圍與時空分布，同時也有助於辨識外來種的入侵。例如 2014 年的法國科學家與 2017 年的加拿大科學家，都曾收集有北極熊足跡的雪樣本，並找到北極熊腳掌的皮膚細胞，並利用 eDNA 的技術來萃取北極熊的 DNA 進行後續研究。海水中的 eNDA 則能了解海洋生物多樣性、協助進行鯨豚監測、調查瀕危物種，還能用以推估全球暖化議題造成的氣候變遷對海洋生物的可能衝擊。
從大眾教育到商業開發，從淺到深的 eDNA 應用管道
eDNA 最早是應用於考古學遺址的生態研究，而現在除了研究室中的各種科學研究，eDNA 也能運用於大眾教育與創新商業的領域。由於 eDNA 的樣本收集與測試步驟相對簡單，有些實驗室或科學教育推廣單位便和學校、社區合作，由學生或居民來參與環境監測，除了協助科學研究外，也讓民眾透過實作親身感受到自然環境的變化，並為此付出努力。
除了大眾教育的面向，eDNA 的技術應用正在推動環境產業的發展。為什麼作為生物調查方法，eDNA 能夠具備商業發展的潛力呢？如同前面所提到，eDNA 的樣本收集與測試步驟相對簡單，但能應用的範圍卻很廣，例如離岸風電與石油探勘業者對深海區域其實有開發興趣，但這個區域要進行環境評估的相關調查是相對困難的，利用 eDNA 的技術可能就可以用相對低廉的成本來進行，並協助產業發展。
美國公司 Best Bees 創立於 2010 年，以提供城市裡的住宅與公司養蜂服務為主要營業項目，他們運用蜂蜜中的 eDNA 蒐集環境資訊，讓顧客了解其所在的位置與蜜源植物之間的環境關係，這在強調企業環境保護責任的當代，成為一門越來越受到重視的生意；除此之外，Best Bees 也運用這項技術，協助以生產蜂蜜為主的企業，以科學方法證明其蜂蜜的品質與純度，增加生產履歷的項目並提升可信度。
微小卻重要，看似簡單背後卻隱藏了複雜的生態環境與科學原理，這便是 eDNA 的魅力與重要性所在之處。
參考資料
核稿編輯：葉于甄
在台灣各個角落裡，有著一群人默默為地方努力，持續地方、社區帶來活力，讓美好事物能不斷延續。點進專題，細細閱讀他們的充滿感動的故事。 >> 閱讀專題
