“人与自然和谐共生”是国际社会，也是中国政府积极倡导的时代主题。近代以来，河流和湖泊等水生生态系统受到人类活动和气候平均状态随时间的变化带来的多重压力的影响，生物多样性普遍下降，群落结构变化显著，导致ECO所提供的服务与功能减少，人类社会的可持续性发展遭受前所未有的威胁。2022年在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会上达成了一项历史性协议（即“昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架”），成为指导2020年之后全球生物多样性保护的最新纲领性文件。其中环境污染被认为是导致生物多样性急剧下降的重要的因素之一。“减少各种来源的污染，使其降低到对生物多样性、ECO功能和人类健康无害的水平”成为2030行动计划的重要内容。人类社会从未如此迫切地需要提高监测和评估生物多样性变化的能力，以管理和修复自然ECO。

　　环境DNA中包含大量的生物物种分类信息和丰度信息。对于微型或小型生物，例如细菌、藻类、真菌和浮游动物，可以直接通过富集生物个体的方式获得环境DNA。而对于大型生物，如鱼类、两栖动物、鸟类和大型水生植物，较难获得整个生物有机体，其环境DNA主要源于释放到环境中的黏液、唾液、粪便、尿液、血液、内含物或脱落的组织碎片或器官等。在水生生态系统中，通过采集水样和沉积物，可以收集到微型生物的生物个体（个体DNA）和大型生物的碎片或游离DNA（非个体DNA），得到各类水生生物的环境DNA，从而进行物种或群落的分析。

　　环境 DNA （ eDNA ）技术是 20 世纪以来生态环境领域最重要的革命性技术之一，可以高通量地检测和量化生物多样性及其变化。这也为评估环境污染对生态系统构成的风险提供了更有效的方法。自 2003 年 DNA 条形码概念提出以来，环境 DNA 技术在近 20 年间迅速发展 。

　　2008年水样DNA首次被用于监测受到美国牛蛙入侵的水域，此开启了环境DNA技术在水环境监测中研究与应用的先河。随着环境DNA技术探讨研究的持续不断的发展和深化，初步实现从单一化的靶向物种监测到非靶向多元化生物群落调查；在欧美等发达国家，基于环境DNA技术的物种和群落监测已有广泛研究和应用。在我国，环境DNA被发展作为新型的分子指纹用于诊断环境污染物、开展水生态健康评价及推导污染物环境基准等。

　　当前，环境DNA技术与机器学习、遥感等技术结合来评价水生态系统健康已成为生态学的研究热点之一。同时，环境DNA技术的标准化研究在国内外也不断推进。相比于欧美等发达国家，中国开展环境DNA研究相对较晚，但通过近10年来环境科学和生态学领域科研工作者的共同努力，取得了显著的发展。当前，我国正慢慢的变成为全球环境DNA生物监测技术研发的主力军。

　　本文摘编自《环境DNA生物监测理论与方法》一书，有删减，图片来源于该书，标题为编者所加。该书是水生态环境保护与绿色发展国家智库丛书中的一本。

　　如何应对工业化活动带来的环境污染和生态退化问题，是21世纪人类社会可持续发展共同面临的挑战。建立科学的水生生物多样性监测和生态健康评价方法体系，对保护水生态系统的生物完整性和生态服务功能有重要意义和价值。没有监测，一切无从谈起。利用环境 DNA（ eDNA）监测生物多样性及其活动是21世纪生态环境领域中最重要的技术进步之一。本书系统地介绍了近年来南京大学生态毒理与健康风险研究团队在环境DNA 生物监测与水生态健康评估方面的研究成果。本书共 12 章，分别从生物监测基础理论、环境 DNA 生物监测技术、环境 DNA 生物评价等方面做系统介绍。

　　本书可作为环境科学、资源与环境等专业高年级本科生及研究生的教学参考书，也可供从事生态环境监视测定与风险管理的专业技术人员以及从事相关领域研究的科研人员、工程技术人员参考。

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