守护母亲河 从一瓶水看长江生态图谱

从长江中盛起一瓶水，就能知道江中有哪些生物，绘制出清晰的长江生态图谱。

听起来，是不是觉得像天方夜谭？

但在张效伟和他的团队的十年攻关下，这一想法已经成为现实。

“坚决不读博”的海归博士

张效伟是南京大学环境学院的教授，也是首届中国环境科学学会青年科学家奖获得者。

张效伟

荣耀的起点，始于南京。

1996年，张效伟从河南一个县城考入了南京大学。年轻气盛的他，曾在日记本里写道：“我绝对不会读博士，绝对不会变成傻博士。”

但经过四年的学习，临近毕业时，他坚定地选择了科研的道路，先后前往中国香港、美国、加拿大留学。

在美国读博期间，他所在的团队主要从事流域尺度的生态风险评估。在实验室研究中，团队发现生产使用了半个世纪的PFOS（全氟辛烷磺酰基化合物）具有生物毒性，极有可能对环境生物及人类的健康产生长期性的影响。

作为一种表面活性剂，PFOS广泛应用于工业和民用领域，遍及几乎全球范围。实验结果顿时成为关注热点，PFOS的主要生产企业老板也专门前往实验室，表达对实验结果的怀疑。

导师从专业角度进行详细解释，三个小时谈判后，该老板做了一个重要决定——公司永久性地退出PFOS产业。

这件事也让张效伟更加热爱自己的专业，深觉一个科学家在实验室做的工作，可以影响到很多人的健康。

技术落地，从书架到货架

2009年底，学成归来的张效伟，在母校组建了自己的创新研究团队——生态毒理与健康风险团队。

第一次聊工作计划时的踌躇，攻克第一个算法时的兴奋，撰写第一篇受邀论文时的喜悦，向市场投放第一项研发产品时的骄傲……团队的每一个第一次，张效伟都铭记在心。

杨江华现为南京大学环境学院的副研究员，是张效伟团队的一员。他回忆自己读博期间，张效伟曾经多次强调：“作为应用学科的学者，不能只是发发论文，不考虑技术本身的实用性。不要让技术停留在书架上，要让它摆到货架上，真正落地，发挥价值。”

张效伟是国内最早开展eDNA技术研发的专家。过去十年里，团队走遍了国内外上千条河流、湖泊，检测了数十万份环境样品，最终研发出新一代eDNA精准生物监测技术，实现了采集一瓶水、就能识别环境中各种生物组成的愿望。

团队众人戏称，他们就是给水体进行“无创式”健康体检的“水医生”。

传统监测与eDNA监测流程对比

eDNA指环境样本中生物遗留下的DNA。鉴于物种DNA的独特性，团队历时5年整理和记录本土物种条形码数据，自主研发数据分析软件，通过检测比对快速准确地识别生物的组成。

相比传统监测手段，eDNA技术实现了监测的标准化与自动化，检测准确率提高了50%，工作量减少了90%，效率提高300%，被生态环境部列为十大颠覆性技术之一。

多地推广，开创生态环境基因新时代

2019年，在江苏省政府、南京市政府与南京大学等单位的共同发起下，扬子江生态文明创新中心成立。张效伟带着团队和中心一起筹建长江生态健康平台，也让eDNA精准生物监测技术的发展有了更加宽阔的平台。

生物监测是物种多样性保护的基础，长江生态保护的重要基础就是要摸清长江的物种组成并及时精准地掌握种群动态。利用这项技术，团队还准确监测了江豚在长江各个断面的分布情况，降低了江豚监测保护的难度；同时根据江豚独特的DNA序列信息，分析江豚家族从属及遗传多样性，为长江江豚保护提供数据支撑。

水体检测

如今，eDNA精准生物监测技术作为国家“水专项”重大技术突破之一，得到生态环境管理专家的高度认可，在长江、淮河、太湖等流域推广使用，并和瑞典、澳大利亚、韩国等多个国家开展业务合作，累计分析河流200多条，湖泊500余个。

未来，张效伟和他的团队将不断为中国乃至全球生态环境保护提供技术支撑，为开创生态环境基因新时代、实现生态大保护提供强大助力。

参考资料：

南京日报、南京大学公众号等