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專注條碼技術19年
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我們看看關于條形碼掃描的一些新技術
我們看看關于條形碼掃描的一些新技術
條形碼這東西，對現(xiàn)代的人來說，已經(jīng)不是一個新的名詞，人們也都已經(jīng)對它不陌生了。但是，在這不陌生的東西里，又會出現(xiàn)陌生的東西。因為又被研究出了一些新的功能出來了。下面來看看：
就像超市通過條形碼識別商品一樣，有一天，你可以手持DNA條形碼掃描儀，到森林里去認識每種動植物。
設想在一個悶熱的夏日夜晚，突然你的手臂被蚊子叮了一下。你立刻揮起另一只手，把這只蚊子拍死在手臂上。然而，手臂已經(jīng)腫起了一個小包。你有沒有產(chǎn)生這樣的后怕：這只蚊子是否攜帶西尼羅河病毒？ 如果科學家保羅·赫伯特的構思能夠?qū)崿F(xiàn)，那么10年內(nèi)，你就可以輕而易舉地解決這種疑問。只需把被你打扁的蚊子身上的一部分放到掌上型掃描儀中，幾分鐘之內(nèi)，這個小機器就能顯示出有關這個蚊子種類的信息，告訴你剛才有沒有接觸到西尼羅河病毒。
尖端技術，平凡應用
赫伯特是加拿大圭爾夫大學的動物學家，他被稱為DNA條形碼技術之父。這一概念認為，就像在商店里掃描儀讀取條形碼那樣，地球上每種植物和動物也都能通過快速地分析DNA中的一小段加以識別。
“這種技術的使用將十分簡單，每個人都能識別遇到的任何一種生物。”他說。只要把生物體的一小部分——皮、毛發(fā)、葉子等放到DNA條形碼掃描儀里，它就能識別出任何一種生物。赫伯特設想了這種裝置的許多用途：幫助航空公司識別與飛行器相撞的鳥類；協(xié)助生物學家確定被解剖的青蛙最后吃的是什么東西；讓衛(wèi)生監(jiān)督人員在加工食品中發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)格的動植物成分；讓每個人都能隨時學習周圍的動植物知識。
生命條形碼協(xié)會的執(zhí)行秘書戴維·欣德爾指出，DNA條形碼還可以加速發(fā)現(xiàn)新的物種。目前，分類學者已經(jīng)識別了大約200多萬種的動植物，而據(jù)估計，地球上共生存著1000多萬種動植物。欣德爾認為，使用DNA條形碼技術，科學家能夠找出那些在條形碼數(shù)據(jù)庫中沒有的種類，讓分類學家解放出來去關注那些“全新的和激動人心的事物”。
本月，科學家將在倫敦召開生命條形碼協(xié)會的第一次國際會議。屆時，他們將討論DNA條形碼科學的進展，以及為1000萬個物種建立條形碼庫打開國際合作的局面。這個數(shù)據(jù)庫將設置在美國國立衛(wèi)生研究院，向公眾開放的DNA序列數(shù)據(jù)庫GenBank中。
此外，赫伯特和同事已經(jīng)在圭爾夫大學匯編了一個條形碼數(shù)據(jù)庫。雙方正在進行討論以確定這兩個數(shù)據(jù)庫是否互補。
什么是DNA條形碼
為了讓條形碼數(shù)據(jù)庫成為一種經(jīng)濟有效的工具，生命條形碼協(xié)會正集中研究在所有生物當中都存在的一個基因——細胞色素氧化酶1（CO1，cytochrome coxidase 1）的一部分。這部分DNA序列能夠區(qū)分出物種差異，其方式與超市利用條形碼區(qū)分不同品牌的同種商品幾乎一樣。
“對于大部分動物群體而言，利用CO1基因的方法十分有效。因此，如果要使用條形碼技術的話，應該從那里開始。”赫伯特說。
CO1基因位于細胞線粒體中，只能從母體中遺傳（大部分在細胞核中找到的基因是從母體和父體共同遺傳下來的）。赫伯特指出，線粒體DNA積聚突變的速度比核DNA快10倍。因此，關系密切的物種之間，線粒體DNA的差別要大于核DNA的差別，因而也更容易區(qū)分不同的物種。
赫伯特說，CO1基因很容易從許多動物中分離出來，有很大一部分的動物生命已顯示出有截然不同的CO1序列。然而，CO1對于維管束植物（用導管輸送液汁的植物，如蕨類和開花植物等）優(yōu)勢不十分明顯。
在本月的會議上，科學家將討論能快速確定物種的植物基因。
被隱藏的新種群 2004年10月發(fā)表的兩項研究闡明了DNA條形碼的功能。發(fā)表在《大眾科學圖書館生物卷》（PLoS Biology）的一篇論文當中，由赫伯特帶領的研究人員為260種北美鳥類排出了DNA條形碼序列。結果發(fā)現(xiàn)，每只鳥都有單獨的條形碼，而種類間的差別，平均比同一種類不同個體之間的差別高出18倍。
在研究過程中，赫伯特和同事還在4個種類當中發(fā)現(xiàn)各存在兩種不同的CO1條形碼的組。這表明，原來認為的1個種類，實際上由2個種類組成。DNA條形碼顯示出了北美鳥類的4個新品種。
另一項研究中，由賓夕法尼亞大學的生物學家丹尼爾·詹曾帶領的研究人員運用DNA條形碼證實了1種在哥斯達黎加常見的蝴蝶——Astraptes fulgerator，實際上是10種蝴蝶。這項研究發(fā)表在美國科學院院刊上。
當研究人員意識到，捕捉到的2500只野生Astraptes fulgerator幼蟲能根據(jù)其不同的顏色和對食物的喜好分成幾個不同組時，他們想到了存在許多不同種類的可能性。然而，成年的蝴蝶是不能區(qū)分的。詹曾指出，“如果給Astraptes fulgerator種群范圍界定很廣的話，不難想象其中可能包含了許多被隱藏的種群。”
最響亮的批評聲
加州大學伯克利分校的脊椎動物學家克雷格·莫里茨和卡拉·西塞羅在《大眾科學圖書館生物卷》發(fā)表了對赫伯特北美鳥類研究的評論。他們質(zhì)疑這項技術能否可靠地區(qū)分近緣種的差異——這是對DNA條形碼的批評中最響亮的聲音。
他們指出，DNA條形碼技術與其它分類學方法結合使用，能夠幫助區(qū)別個體以及加快發(fā)現(xiàn)新種類的速度，但他們對該技術在何時何地使用持懷疑態(tài)度，指出“最大的挑戰(zhàn)存在于熱帶動植物的分類”。
欣德爾說，生命條形碼協(xié)會歡迎批評。但是，他并不相信條形碼的局限性會阻止分類學者在他們的工具箱中使用這種技術：“我認為最重要的問題是：DNA條形碼技術會不會在分類學的修正和修飾過程中起作用？我認為答案是十分肯定的。”
經(jīng)過上面的一些介紹，在給大家增添知識的同時又讓大家了解到了更多的新鮮事物。希望這文章能給大家?guī)硇﹩⑹景伞?/p>