2023年11月3日，应兰州大学泛第三极环境中心邀请，北京大学生态研究中心姚蒙副研究员开展了题为“芥子纳须弥——环境DNA技术助力生物多样性研究”的专题讲座，讲座由刘勇勤教授主持。讲座在兰州大学观云楼进行。

讲座开始，姚蒙副研究员介绍了研究背景，全球生物多样性呈现明显的下降趋势，影响了全球的生态系统稳定性与功能性。然而传统的生物调查方法，特别针对水体生物的方法，通常是破坏性的，且效率低，因此目前对于小型水体的调查不足，对于大型水体的大规模调查也十分受限。近年来环境DNA（eDNA）技术开始得到快速发展，通过检测生物生存的环境样品（海水、冻土或冰川等）中的DNA获得生物分布和群落组成信息，略过对生物本身的调查，是一种非破坏性、高校的生物调查方法。eDNA技术是一种新兴的、尚未大范围普及的调查手段，因此姚蒙副研究员接下来介绍了eDNA的分类，eDNA鉴定的方法，以及eDNA技术的应用，包括群落结构、古生物调查等。eDNA自2008年首次发表以来，逐渐受到业内科研人员接受，相关研究逐年增加，因此姚蒙副研究员也希望借此启发更多领域的eDNA应用的新途径和思路。

接下来，姚蒙副研究员通过课题组开展的3个具体的研究示例来介绍eDNA的应用是如何解决实际科学问题的。第一个案例是使用eDNA调查城市水体中的鱼类的多样性。课题组在北京从市中心到郊区采集了109个水体，得到了75种MOTUS，表明北京的水体有丰富的鱼类多样性，然而其中绝大部分鱼类为鲤形目，鱼类种类比较均一。通过进一步比较河流和湖泊物种的差异，发现湖泊和河流都有少量的特有种，且所有鱼类在静止水体α多样性更高，在动水中β多样性更高，这说明广泛调查不同生境对生物多样性研究的重要性，同时对于湖泊和河流的治理需要分类处理。进一步的相关分析表明，生物需氧量和距离城市中心的距离对于鱼类物种多样性的影响，说明了人类活动对于北京鱼类多样性具有重要作用。第二个案例是青藏高原湖泊水体的生物多样性。课题组选择了淡水湖泊（长热湖）和高盐湖（芒错湖）开展采样，分别采集了湖泊和沉积物进行测序分析。研究表明对于青藏高原湖泊生物群落组成来说，无脊椎动物的类群最大，其次是硅藻。对比淡水湖泊和高盐湖的OUT结果表明两者的差异非常大，两种湖泊体系中共有种极少。而对于同一不湖泊内，其沉积物和水体的群落差异较小。通过构建生物网络发现，盐湖的网络比淡水湖泊更复杂，而淡水湖泊的生物网络稳定性更高。第三个研究地点，中国西南山区。通过检测山区内食肉动物的粪便DNA，获得了900多份高质量数据。结果表明不同山系的主要生物群落差异较大，在人类干扰较少的沙鲁里山生物最丰富。通过构建了生物群落的食物网展示了不同山系食肉动物的食性。用定量的方法量化了捕食者与被捕食者体型的线性关系，同时发现体型相近的动物食性较接近。在三江源开展了类似的研究，利用食物网的拓扑结构表现食物链的地位，解析了处于食物网中心位置的动物，主要是兔类及家畜。这说明想要保护山区大型食肉动物，也需要重点保护这些中心动物。

最后姚蒙副研究员对eDNA的未来研究进行了展望，包括标准化的采样及分析手段，数据的存储与共享，自动化的数据处理、跨区域的合作以及与当地居民开展合作进行长期采样。

在本次讲座中，姚蒙副研究员的深入浅出的讲解激发了老师和同学们的强烈兴趣，老师和同学们针对报告中提到的eDNA技术的检测方法手段、应用领域、eDNA是否能颠覆传统研究等提出了很多问题，姚蒙副研究员给予了细致且专业的解答，报告气氛非常热烈。