人类DNA无处不在这是科学的福音也是道德的泥潭

在沙滩上。在海洋中。沿河道行驶。在闷热的佛罗里达和寒冷的爱尔兰。甚至漂浮在空中。

我们咳嗽、吐痰、将我们的DNA散布到所有这些地方以及无数其他地方。佛罗里达大学的一项新研究表明，几乎所有地方都可以找到人类生命的迹象，除了孤岛和偏远的山顶。

对这种广泛存在的DNA进行测序的UF研究人员表示，这种普遍存在既是科学的福音，也是一种道德困境。DNA的质量如此之高，以至于科学家们可以识别与疾病相关的突变，并确定附近人群的遗传祖先。他们甚至可以将遗传信息与自愿恢复错误DNA的个体参与者相匹配。

领导该项目的佛罗里达大学野生动物疾病基因组学教授戴维·达菲(DavidDuffy)表示，以合乎道德的方式处理环境DNA样本可以使医学和环境科学、考古学和刑事法医学等领域受益。例如，研究人员可以通过检查隐藏的人类DNA来追踪废水中的癌症突变或发现未被发现的考古遗址。或者侦探可以从漂浮在犯罪现场空气中的DNA中识别出嫌疑人。

JessicaFarrell和SeanGoggin在佛罗里达州圣奥古斯丁的MoultrieCreek采集水样。学分：托德奥斯本

但是必须非常小心地处理这种级别的个人信息。现在，科学家和监管机构必须解决无意或有意地从一勺沙子、一瓶水或一个人的呼吸中而不是从血液样本中清除人类遗传信息所固有的道德困境。

Duffy小组的论文于5月15日发表在NatureEcologyandEvolution上，概述了在几乎所有他们看到的地方收集人类DNA的相对容易程度。

“在整个项目中，我们一直对我们发现的人类DNA数量和质量感到惊讶，”Duffy说。“在大多数情况下，质量几乎等同于从一个人身上采集样本。”

由于能够潜在地识别个人，研究人员表示，道德护栏对于此类研究是必要的。该研究是在UF机构审查委员会的批准下进行的，该委员会确保在研究期间遵守道德准则。

“公开这些序列是科学界的标准。但这也意味着，如果你不筛选人类信息，任何人都可以前来获取这些信息，”达菲说。“这引发了关于同意的问题。你是否需要征得同意才能采集这些样本?或者制定一些控制措施来删除人类信息?”

UF惠特尼海洋生物科学实验室和海龟医院的Duffy团队已成功使用环境DNA或eDNA研究濒临灭绝的海龟及其易患的病毒性癌症。他们从沙滩上的海龟足迹中提取了有用的DNA，大大加快了他们的研究计划。

科学家们知道，人类eDNA最终会出现在他们的海龟样本中，可能还会出现在他们查看的许多其他地方。借助现代基因测序技术，现在可以直接对环境样本中每个生物体的DNA进行测序。问题是会有多少人类DNA，以及它是否完好无损以包含有用的信息。

研究小组在惠特尼实验室周围的海洋和河流中发现了优质的人类DNA，无论是靠近城镇还是远离人类住区，以及来自偏远海滩的沙子。在国家公园管理局推动的一项测试中，研究人员前往一个从未有人去过的偏远岛屿的一部分。正如预期的那样，它不含人类DNA。但是，在匿名参与者的许可下，他们能够从自愿参与者在沙滩上的脚印中提取DNA，并对他们的部分基因组进行测序。

达菲还在他的家乡爱尔兰测试了这项技术。达菲沿着一条蜿蜒穿过城镇通往海洋的河流追寻，发现到处都是人类的DNA，但河流发源地远离文明的偏远山涧除外。

科学家们还从一家兽医院收集了室内空气样本。他们回收了与工作人员、动物患者和常见动物病毒相匹配的DNA。

既然很明显人类eDNA可以很容易地被采样，Duffy说现在是政策制定者和科学界认真对待同意和隐私问题并平衡它们与研究这种错误DNA可能带来的好处的时候了。

“任何时候我们取得技术进步，技术都可以用于有益的事情，并且技术可以用于相关的事情。这里没有什么不同，”达菲说。“我们正试图尽早提出这些问题，以便政策制定者和社会有时间制定法规。”

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