空气中收集人类DNA,科学的福音还是侵犯隐私?

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在过去十年里，野生动物研究人员不断改进环境DNA（eDNA）测序技术。这项技术可以收集和分析生物在空气中留下的微量遗传物质，在不破坏生态系统的情况下检查物种是否存在，改变濒危动物和自然生态系统的研究和保护方式。这项技术还被运用在港口检测、压载水检测和土壤检测中。最近，佛罗里达大学的野生动物遗传学家大卫·达菲（David Duffy）和他的团队发现，科学家可以从环境中残留的人类DNA微小片段中恢复人类信息。长久以来，留在空气中的人类DNA都被科学家视为阻碍收集其他生物物质的“垃圾”，然而现在人们开始担心会有人故意收集这些“垃圾”，用于非法活动。

基因垃圾变基因宝藏

几十年来，人类的DNA片段就像垃圾一样覆盖在地球上。科学家一开始并没有重视，因为他们认为环境中残留的DNA太小且降解太严重，无法进行有意义的回收，更不用说用这些DNA识别个人信息。但在监测佛罗里达海龟的疾病情况时，科学家在采取到的样本中都发现了人类DNA。比如研究人员在佛罗里达州圣奥古斯丁的一条小溪中采集到了一个汽水罐样本，通过纳米孔测序仪研究后，团队发现了比他们预期的更清晰的人类DNA。不仅如此，研究人员还收集到了足够多的线粒体DNA，恢复后，他们得到了这条小溪周围常住人口的祖先信息，这与该地区最新人口普查数据报告的种族构成大体一致。《纽约时报》更是指出，一份线粒体DNA样本甚至可以满足美国FBI调查失踪人员时所需要的数据库要求。

此外，研究人员还从样本研究中取得了医学突破。根据他们的数据，样本中携带遗传物质的人往往有一种突变，这种突变会增加患糖尿病、心脏病或多种眼病的风险。这些疾病可能要到患者40岁左右时才会显现。

收集人类eDNA的伦理意义

在这项研究发现之前，生物伦理学专家尚未广泛讨论eDNA测序技术。当这项发现被公布后，大卫·达菲和他的团队表示他们“无意在环境样本中提取人类DNA，所有的发现都是偶然”，他们更是呼吁就如何合乎道德地处理人类eDNA进行更深入的讨论。

研究人员一致认为，eDNA测序技术可以用于某种特殊需求，比如研究某一种病人或者某种疾病，但也有人认为，此类技术如何使用取决于使用它的人的目的和用途。虽然汇集的eDNA样本可以帮助公共卫生研究人员确定导致社区疾病的突变的原因，但同一个eDNA样本同样可以用来寻找和迫害某类人。“这为政府提供了一个强大的新工具。”哈佛大学研究遗传学伦理、法律和社会影响的研究员安娜·刘易斯（Anna Lewis）博士表示：“必须要有法律明确规定应该在何时、处于什么目的才能使用eDNA测序技术。”

佛罗里达国际大学法医生物学家罗伯特·奥布赖恩（Robert O’Brien）表示，大卫·达菲博士从环境中获取并恢复遗传数据不适用于美国执法人员目前识别个人DNA的方法。通常来说，执法部门的DNA分析师将犯罪现场样本与嫌疑人进行比较时，比如查看分布在人类基因组中的20个标记，这些标记由FBI的联合DNA索引系统——CODIS跟踪记录。只有在确定多个标记来自同一个人时才有用。在达菲博士的方法中，无法一次在研究的eDNA片段中获取多个标记，因此这个方法本质上不会对现实生活起到多大作用。

然而法医研究人员表示，在人数较少的封闭空间中，已经可以通过eDNA识别个体。去年10月，奥斯陆大学医院法医研究中心的一个团队试验了一项从空气样本中恢复人类DNA的新技术，并能够通过办公室内的空气传播DNA构建完整的CODIS配置文件。这表明执法人员能够并成功使用在犯罪现场收集的eDNA来确定犯罪人员。尽管目前这项技术还不成熟，科学家们也尚未确定其中的原理，但科学家认为必须尽快实施法规，以确保相关人员用合乎道德和适当的方式收集、分析数据。

谁有权获取DNA？

虽然大家都认同提取环境中人类DNA时应该遵守伦理研究准则，但《纽约时报》指出，对于允许获取和分析DNA的人员，不同国家的规则差异很大。研究人员在进行实验时受到伦理委员会的监管，这些委员会可以根据隐私问题限制或拒绝研究人员进行相关实验，但执法人员却没有类似的“护栏”。

维也纳大学研究DNA技术监管的芭芭拉·普莱恩萨克（Barbara Prainsack）教授说：“无论是公共资助企业还是私营企业，世界上几乎所有系统都存在执法权限的不平衡。”在美国等国家，公众的其他政府部门通常只是在宣布逮捕的新闻发布会上才知道执法人员采用了获取和分析DNA的技术，而且执法人员会表示“他们出于积极的目的才使用这些技术”，实际上真正的过程却很少人能知晓。

自2000年以来，许多美国检察官和法院采取的立场是，任何尚未附着在个人身上的DNA都已被丢弃，这意味着警方不需要搜查令即可收集它。为了防止eDNA测序技术的滥用，部分专家表示可以依赖于法院监管，但实际上法院对此种技术的记录一直都不完整。“从某种程度上来说，完全避免人们用不合理手段从环境中采取人类DNA几乎是不可能的。”《纽约时报》写道。

新闻与图片来源：纽约时报、the Conversation，部分图片来自网络

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