你的晚餐有危险吗？DNA 侦探展开调查

在保护濒危动物的持续行动中，法医调查人员已经能够识别你餐盘中的食物。现在他们正在研究拦截伪装最严密的违禁品的先进方法——无论是金枪鱼、鱼子酱还是野味。他们的最终目标是查明货物的来源，并从源头上制止对濒危物种的猎杀。

1. 识别

去年五月，我和美国自然历史博物馆的生物学家 Sergios-Orestis Kolokotronis 一起去了曼哈顿的一家寿司店，了解科学家能为保护濒危动物（这里指蓝鳍金枪鱼）做些什么。一些蓝鳍金枪鱼物种已被过度捕捞，濒临灭绝，许多寿司店仍在供应这些物种，但在我们参观的那天，菜单上把我们盘子里整齐的长方形鱼（去掉了眼睛、鱼皮和其他识别特征）简单地标为“金枪鱼”、“肥美金枪鱼”或“中肥金枪鱼”。它们可能是任何种类的鱼。保护金枪鱼的合理第一步似乎是识别它，为此，Kolokotronis 和他的同事开发了一种实验室测试，可以在几天内揭示我们这顿饭的真实身份。“你只需要这一点点，”他用筷子戳了戳红宝石色的鱼肉说。“这里面含有大量 DNA。但为了以防万一，我们还会多拿一些。”

我吃饭的时候，科洛科特罗尼斯向我介绍了一个更大的计划。他希望，有朝一日，博物馆的基因技术能够简化到消费者能够使用廉价的手持设备识别可能摆上餐桌或装进购物袋的数百种珍稀动物的程度。他的导师乔治·阿马托是博物馆赛克勒比较基因组学研究所的主任，他还领导开发了类似的方法来识别狮子、猴子和鲸鱼的肉，更不用说用海豹骨制成的药丸，甚至鳄鱼皮靴子了。这些知识可能会带来变革。“寿司是我最喜欢吃的东西之一，但金枪鱼项目完全改变了我的看法，”科洛科特罗尼斯说。“我开始问自己，‘我在吃什么？’然后我就不再吃蓝鳍金枪鱼了，就这样。”

这种方法已被证明是有用的。例如，即使是熟练的分类学家和鱼子酱经销商，直到 20 世纪 90 年代中期，他们也无法识别未贴标签的鱼子酱罐头中的真实成分。当时博物馆的科学家开发了一种早期的基因法医工具，可以通过鱼卵中的 DNA 标记识别不同类型的鲟鱼。当他们使用这种新测试调查纽约市的美食店时，他们发现四分之一的鱼子酱都贴错了标签。这一结果给消费者带来了启发，并为美国鱼类和野生动物管理局位于俄勒冈州阿什兰的法医实验室的研究人员开发自己的 DNA 识别测试奠定了基础，这反过来又使更重要的成果成为可能。1997 年，利用这种新出现的贸易限制手段，《联合国濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）缔约方投票决定对所有濒危鲟鱼的贸易进行监管。

当我吃完这顿可能濒临灭绝的餐食时，科洛科特罗尼斯解释说，他希望保护蓝鳍金枪鱼的斗争也能经历类似的过程：有关人们饮食的更多、更准确的数据可能会提高公众的意识，并帮助政府采取切实措施来规范贸易。当然，当科洛科特罗尼斯几天后通过电子邮件发来检测结果时，我开始后悔自己的这顿餐食，尽管它很美味。我点的三份普通金枪鱼样品都是Thunnus thynnus ，也就是众所周知的大西洋蓝鳍金枪鱼，自 1950 年以来，这种鱼的数量可能已经减少了 80%。

但识别餐盘中的物品本身并不能保护濒危动物。毕竟，许多人想要验证蓝鳍金枪鱼、猴肉、鲸鱼或其他动物的真实性，就是为了食用它们。今年 3 月，代表们齐聚卡塔尔多哈，参加最新一届 CITES 会议，投票表决是否禁止大西洋蓝鳍金枪鱼贸易等议题。“CITES 蓝鳍金枪鱼提案称，新的基因方法对执行至关重要，”Amato 说道。识别确实有帮助。但消费了全球 80% 蓝鳍金枪鱼捕捞量的日本成功地游说反对该禁令，理由显然更为强烈——禁令将损害出口国的经济。

大多数环保人士预计，大西洋蓝鳍金枪鱼贸易最终将面临更严格的监管，但这种鱼的贸易可能仍会继续，尤其是随着新禁运物品的价格飙升。那么问题就变成了如何从一开始就阻止濒危物种流入消费者手中。为此，科学家正在开发更先进的方法，不仅可以识别手头的动物种类，还可以识别动物的捕获地点。在未来，即使是最小、加工程度最高的动物碎片——比如一小块鞣制皮革或一小块骨头——也能帮助当局找到其来源。科学家表示，从如此模糊的材料中提取如此多数据的能力对于执行现有法律、颁布新法律以及最终防止濒危物种灭绝至关重要。

2. 拦截

美国查获的野生动物违禁品中，很大一部分是在纽约约翰肯尼迪国际机场查获的。每天，大约有 80 名海关和边境保护局工作人员驻守在机场宽敞的国际邮件设施，检查大约 65 万件包​​裹，并根据从原产国到包裹形状等因素，判断其中是否有可能包含毒品、武器或违禁动物产品。如果答案是肯定的，他们会将包裹送入“执法笼”，海关官员会在那里用 X 射线成像仪扫描包裹，或者直接打开包裹查看。平均每天，答案是“是”的近 2 万次——2 万件包裹和 2 万次检查。“这是一项艰巨的任务，”我 6 月访问邮件设施时，邮件设施负责人比尔里维拉说。“规模很大。”

当可疑动物产品需要进一步检查时，海关官员会从几英里外的美国鱼类和野生动物管理局卫星设施叫来野生动物检查员。我在执法笼内见到了其中一位检查员瑞安·贝西，他正在检查一个奶油色的雕刻烟斗。“海关官员认为这是象牙制品，”他解释道。贝西指出，烟斗没有象牙的齿状纹路和明显的重量，而是认为它是石头做的。但这种判断很少这么容易。“我们经常会看到野味被夹在熏鱼货的底部走私，”贝西说。“有时肉被切成很小的碎片，你根本看不出是哪种物种被杀死的。”

肯尼迪机场只有 10 名鱼类和野生动物检查员，全国只有 100 名这样的检查员，但他们已经收集了令人印象深刻的标本。当我在该机构办公室停留时，主管检查员保罗·塞尼利亚带我来到一个整洁的房间，检查员在那里“存档”了数百件被查获的动物产品，以帮助他们识别可疑商品。他打开了一个装满爬行动物皮手提包的柜子，然后打开了另一个装满鱼子酱罐头和象牙小雕像的柜子。附近的衣柜里整齐地挂着毛皮和皮革，不锈钢架子上放着一个象脚凳，上面放着斑马皮垫子。“如果能制造出来，就在这里，”塞尼利亚说。

受保护物种的贸易利润丰厚。根据 2008 年国会报告，全球黑市每年的市值可能超过 200 亿美元。塞尔尼利亚指着一个架子，架子上摆满了鸟类、乌龟和鹿角的标本。“这些战利品每件价值 35,000 美元，”他说。一磅犀牛角可以卖到 22,000 美元，传统中医会用犀牛角来治疗发烧、痛风和其他疾病。然而，犯罪者很少被抓到，也很少受到惩罚。塞尔尼利亚说，在美国，检查人员通常会没收违法者的物品，而不会进一步处罚。鱼类和野生动物管理局每年只起诉 10,000 起违法行为，大多数案件在审判前就得到了解决。其他国家甚至不那么关心。在 2006 年的一起案件中，日本海关官员没收了 5,310 磅象牙。该走私者声称这些象牙是“人造大理石”，被罚款相当于 7,500 美元，不到象牙市场价值的十分之一。

DNA 证据可能导致更严厉的惩罚。如今，美国港口的鱼类和野生动物检查员将被扣留的鱼子酱样品送到阿什兰实验室进行 DNA 确认。在一个案例中，海关官员在检查一批干鱼中装的罐头时发现了 1,700 磅鱼子。科学家后来追踪到这些鱼子是三种里海鲟鱼，这批货物的价值为 250 万美元。一名法官判处肇事者（一名俄罗斯出口商）27 个月监禁。CITES 执法援助主管约翰·塞拉说，自从进行 DNA 检测以来，“大多数鱼子酱罪犯都说，‘别再把美国当市场了。’”

然而，野生动物法正变得越来越复杂，执行这些法律的 DNA 测试也必须如此。便携式物种识别设备会有所帮助，但对科学家来说，更大的挑战是确定物种的地理起源。世界上某个地区的动物可能受到保护，而生活在世界另一个地区的同一物种可能不受保护。“我们制定的法律越来越多，尤其是那些保护特定种群的法律，”塞尼利亚一边锁上皮草衣柜一边说。“这就是我们需要 DNA 的方向：超越物种和亚种——当地种群。”

3.预防

为了更好地了解科学家如何试图追溯走私动物产品的来源，我邀请 Kolokotronis 再吃一顿饭，这次有更多客人。与我们一起吃饭的还有纽约州立大学石溪分校海洋保护科学研究所的遗传学家 Demian Chapman 和他的妻子、渔业顾问 Debra Abercrombie。我们在 Congee Bowery 见面，这是曼哈顿数十家提供鱼翅汤的餐厅之一。当我们围坐在一张桌子旁时，Chapman 解释说，对这种汤的需求威胁着 400 多种鲨鱼中的几十种，这些鲨鱼和蓝鳍金枪鱼一样，在很大程度上仍未受到保护。他说，监管该行业需要在源头——鲨鱼被打捞出水的地方——制定立法。“鱼翅贸易的问题在于，参与其中的国家太多了，”Chapman 拿起菜单说道。“任何人都可以为所欲为。这是一场狂野西部秀。”

环顾餐厅，我发现了一只标本鹿和一张装满塑料鱼的网。透明的盒子里陈列着一对干的、骨色的鲨鱼鳍，大小和宴会盘子差不多。“它们可能值 1.5 万美元，”查普曼说。阿伯克龙比几秒钟就认出了它们是“姥鲨”。

我们点了一碗 40 美元的“高汤炖极品鱼翅”。鱼翅主要是软骨，烹煮后会膨胀并分离成针状的细丝。在热汤中找到可用的 DNA 非常困难。物种鉴定的主要遗传标记，即科学家所称的 DNA 条形码，只有 650 个核苷酸长，烹煮会将该标记分解成更短的片段。查普曼和科洛科特罗尼斯迫切地想看看他们的技术是否足以从如此严重降解的样本中分离出 DNA。科洛科特罗尼斯将一个软鱼翅样本转移到一个小袋中，我小心翼翼地尝了几勺。针几乎是脆脆的。科洛科特罗尼斯咬了一口说道：“我就是看不出有什么炒作。”我让鲨鱼科学家尝了一口，他们点了左宗棠鸡，他们礼貌地拒绝了。

当我们挑选鱼鳍时，查普曼解释了他确定鲨鱼来源的方法。每个物种都有独特的 DNA 条形码，但其他基因标记可以揭示区域差异——相当于基因的邮政编码。第一步是完善一种可以识别物种的测试方法，即使是在被切割、干燥和煮熟的鱼鳍中也是如此。第二步是确定鲨鱼的基因邮政编码。最后一步——一项多年的努力——是开发一个野生鲨鱼的 DNA 数据库，这是一张地图，科学家可以通过它比较样本数据与已知的区域特征并做出判断。准确的地理数据可以帮助当局拦截猎人，并确保某些地区的贸易是可持续的。

由于查普曼的同事、渔业科学家雪莱·克拉克 (Shelley Clarke) 的重大突破，这项技术已经让科学家们对鱼翅市场有了更清晰的认识。2001 年，克拉克住在香港，离销售全球一半以上鱼翅的鱼市很近，她说服了鱼市的主要鱼翅贸易商允许她剪下近 600 个鱼翅样品。（“我能够获得这样的机会真是太神奇了，”她在一封电子邮件中写道，“考虑到鱼翅的价值，我没有为任何样品付费，而且鱼翅贸易商以封闭和隐秘而闻名。”）

DNA 测试显示，克拉克的大部分鲨鱼鳍都来自过度捕捞的蓝鲨。但查普曼表示，他对被确认为路氏双髻鲨的小群体特别感兴趣，这是一种全球范围内的濒危物种，也是鱼翅贸易中最受追捧的物种之一。因此，他深入研究了香港的样本，找到了它们独特的区域标记，并将它们与参考地图进行匹配。他的结果表明，四分之一的路氏双髻鲨鳍来自西大西洋的鲨鱼，生态调查显示，自 1972 年以来，那里的鲨鱼数量下降了 75% 到 80%。查普曼甚至可以具体说明鲨鱼被捕获的具体地区，例如墨西哥湾和巴西海岸。

我汤碗里的物种被证明是一个更艰巨的挑战。第一步——物种鉴定——很难但可行。查普曼报告了一种极其微弱的 DNA 信号，而 Kolokotronis 不得不多次运行他的程序，但两位科学家都得出了相同的结果：Prionace glauca，一种近危蓝鲨。不幸的是，确定 P. glauca 地理起源所需的最后两个步骤尚无法实现。科学家们才刚刚开始为蓝鲨建立 DNA 参考图。“由于蓝鲨的流动性很强，找到区分种群的标记比寻找锤头鲨的标记要困难得多，”查普曼说。

鲨鱼的参考地图需要更多时间才能绘制出来，但地理追踪已经揭露了在保护其他珍稀动物免受贸易侵害方面松懈的国家，在某些情况下，这种技术甚至帮助当局逮捕偷猎者。华盛顿大学保护生物学中心的科学家正在使用地理追踪来追踪大量象牙被缴获的地点，直到大象被杀。例如，他们能够证明，2002 年缴获的 532 根大象牙和 42,000 个印章（中国和日本使用的象牙印章）来自赞比亚、莫桑比克和安哥拉的受保护大象。该组织还发现，2006 年在台湾和香港缴获的 1,094 根象牙是从
坦桑尼亚和莫桑比克。调查结果已促成多起起诉，包括 2009 年逮捕了六名接受走私者贿赂的坦桑尼亚海关官员。

该中心主任、生物学家塞缪尔·瓦瑟 (Samuel Wasser) 表示，这种“预防性取证”技术不仅让当局能够追踪复杂的有组织贸易的方法，还能将稀缺的反偷猎资源集中在广阔的大陆上。“我们试图获取数据，让执法人员能够在正确的时间和地点采取行动，”他说，“这样他们就能获得定罪偷猎者和经销商所需的证据。”

新的法医工具也有助于维护现有的大象保护措施。在 3 月份的 CITES 会议上，赞比亚和坦桑尼亚的代表请求暂停 1989 年的大象贸易禁令，以便出售国家象牙库存。Wasser 展示了他的 DNA 地理数据，这些数据严重挑战了代表们关于他们的大象不会遭到偷猎的断言。CITES 投票支持该禁令。

但鲨鱼保护人士今年在《濒危野生动植物种国际贸易公约》上却没能取得多大成功。代表们以微弱优势否决了一项旨在规范路氏双髻鲨和其他长有相似鱼鳍的物种的提案。查普曼说，中国和日本是持不同意见者，他们认为尽管最近取得了一些进展，但鱼鳍仍然难以区分。

他承认，单靠基因数据无法解决需求问题。“技术不是限制因素，”他说。“障碍在于政治意愿是否能够真正实施允许在批发市场进行更多抽样和监管渔业的政策。我们有建造房屋的工具，但实际上，我们没有建筑许可证。”

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