科学家开发出可保存高质量DNA的昆虫野外监测装置

你在野外见到过这种装满了小虫子的收集设备吗？注意，你可能正与一项科学发明擦肩而过！

昆虫，是地球上最为繁盛，进化最为多样化的动物类群，无论是讨厌的蚊子、苍蝇、蟑螂，还是有益的蜜蜂，美丽的蝴蝶，昆虫无处不在，更是地球生态中十分重要的角色。通过研究某地的昆虫时空变化、分布格局变化以及对其进化机制进行研究，可有助于了解环保、气候等多方面的研究问题，也是全球生物多样性研究十分重要的一环。

采样，是昆虫学研究中十分关键的一步。过去常用的采样装置主要是窗式诱捕器，它通常被布置在昆虫的必经之路上，昆虫从窗户飞入，在撞击到后壁时跌落进入底部收集器中，收集器中往往放置有乙醇、丙醇等介质用以保存昆虫样本。这种装置可以实现高效、大量地采集，同时十分便携和节省人力。

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但窗式诱捕器也存在着一个致命的问题——不防水。降雨时，雨水也会顺着窗口进入收集器中，稀释掉底部的防腐溶液，导致其中的昆虫样本DNA降解，此外，夜间的冷凝水、高湿度的空气等都会对昆虫样本的保存带来影响。尤其是在降雨频繁的热带地区，水分侵入导致的DNA降解对样本收集带来了很大的影响。

而收集不到完整的DNA，后续就无法进行分子生物检测，完成DNA测序等相关工作，对于昆虫的系统学、生理学、生态学的研究也都会受限于此。

为了克服这一问题，以往的研究往往采取提高采样频率、或多次更换纯酒精等方式，即便如此，昆虫DNA依然无法获得长期的高质量保存。为了更好地解决这一问题，更好地对全球昆虫多样性进行监测，中国科学院动物研究所、韩国首尔大学、英国帝国理工大学和英国自然历史博物馆等机构，共同开发了一款名为“WET”的昆虫野外检测装置。

WET装置，全称Water-ExclusionTrap，该装置外表和现有的诱捕器十分相似，内部则做了改进。常规的收集装置，窗口下方就是保存介质，尽管昆虫能够直接落入介质中，外部雨水同样也会进入到介质中。而WET将原本的收集瓶设计改为了双层瓶设计，内瓶导流雨水，外瓶收集昆虫。设计在内瓶上方增添了一层滤网，昆虫落入WET后，会在滤网上移动，直到抵达外瓶位置才会落入其中，而雨水则会直接从内层瓶的滤网通过，无法进入到昆虫样品储存的外瓶位置。

通过这一看似简单的设计，大大提高了昆虫样本的完整程度，DNA质量也明显优于传统诱捕装置。而且WET装置可通过3D进行打印，制作成本上也十分低廉，有助于大面积、快速推广。它的问世，为昆虫多样性监测、分子生物检测和其他基于DNA技术的研究都提供了有力支持。

本文为科普中国-星空计划作品

出品｜中国科协科普部

监制｜中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨施南平 科普作者

审核丨陶宁 中科院生物物理研究所副研究员