基因(DNA)最早發(fā)現于1869年,由德國的生化學(xué)家米歇爾發(fā)現并提出。在基因論經(jīng)歷了接近一個(gè)半世紀的發(fā)展后,人類(lèi)發(fā)現,基因支持著(zhù)生命的基本構造和性能,儲存著(zhù)生命的種族、血型、孕育、生長(cháng)、凋亡等過(guò)程的全部信息。并且發(fā)現,基因是絕對不會(huì )重復的,每個(gè)人都有著(zhù)獨立的基因組。
雖然基因不同,但是人類(lèi)的名字或者外貌體征卻可能相同。實(shí)際上,在身份證和ID卡尚未出現之前,基因就是人體的“身份證”。無(wú)論你的外貌和其他人有著(zhù)多大的相似,你的基因永遠說(shuō)明著(zhù),在萬(wàn)物中,你是完全獨立且不同的存在。
對于木材行業(yè)來(lái)說(shuō),在產(chǎn)品流通環(huán)節里,如果有人給你的貨品調包,你要如何判斷木材是否經(jīng)過(guò)調換呢?也就是說(shuō),抓賊之前,你知道他偷走了什么嗎?通過(guò)肉眼判斷,僅僅是表型觀(guān)察的一部分,而在今天,人類(lèi)尋找到了木頭的基因,這意味著(zhù),木頭即將擁有身份,商人的一面之詞不再奏效。木材在進(jìn)出口貿易上會(huì )受到限制,瀕臨木種會(huì )得到保護。
木頭找到了自己的基因
2007年,德國林業(yè)研究所已利用DNA 標記技術(shù),成功進(jìn)行了6種楊樹(shù)木材的識別。2014年,美國俄勒岡州南部唯一一家專(zhuān)業(yè)從事野生動(dòng)植物法醫鑒定的實(shí)驗室在高科技儀器的幫助下,他們開(kāi)始追蹤走私木材的案件,成為了全球第一也是唯一一個(gè)被認可的樹(shù)木法醫鑒定機構。主要手段就是辨別木材的DNA。
今年9月份,中國林科院木材工業(yè)研究所受?chē)鴥饶硻z驗認證機構委托,近期對我國海關(guān)部門(mén)截獲的一批進(jìn)口木材開(kāi)展了鑒定工作。鑒定團隊在形態(tài)解剖學(xué)基礎上,通過(guò)提取木材樣品DNA,采用DNA條形碼技術(shù)對其進(jìn)行了科學(xué)分析,準確鑒定出送檢木材樣品為豆科紫檀屬的刺猬紫檀(Pterocarpus erinaceus Poir),并正式出具了我國第一份木材DNA權威鑒定報告。
木材DNA技術(shù)
這項技術(shù)主要是針對木材樹(shù)種鑒別和產(chǎn)地鑒定。主要是依據DNA在樹(shù)種以及產(chǎn)地之間的變異和群體遺傳關(guān)系,采用DNA條形碼、分子標記圖譜,通過(guò)對比已知原產(chǎn)地的木材信息與未知木材的DNA變異、基因型差異,確定未知木材的樹(shù)種和原產(chǎn)地。
為什么要研究木材的DNA?
隨著(zhù)木材消費品日益增長(cháng),國際木材貿易迅速發(fā)展,受利益驅動(dòng)的木材非法采伐和貿易也隨之猖獗,國際木材販賣(mài)是非常龐大的生意,國際刑警組織估計每年涉及的金額達到1000億美元。不僅如此,樹(shù)木砍伐也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力。
對此,國際上相繼頒布了多項法律法規,例如:《瀕危野生動(dòng)植物種國際貿易公約》、美國雷西法案、歐盟木材法規、澳大利亞非法采伐禁止法案以及荷蘭嚴懲非法木材貿易的法規等,以確保木材來(lái)源合法性。但是我們發(fā)現,法律是無(wú)形的,很難限制人們的貪婪,但是高科技可以,它是有形的。
在判斷木材DNA的過(guò)程中,需要采集世界各地的受保護樹(shù)木的樣本,甚至是地球上最稀有的木材樣本,包括非洲桃花芯木、巴西烏木等。大量的木材樣本是判斷DNA的基礎,但是對于處理過(guò)的木材來(lái)說(shuō)檢測并不簡(jiǎn)單,因為年代越久,加工越深,DNA降解得越厲害,并且富含DNA的邊材以及枝干和樹(shù)葉大多數都已經(jīng)被處理掉了。
根據研究結果表明,目前已經(jīng)掌握了印度尼西亞、馬來(lái)西亞、新加坡和巴布亞新幾內亞特許林的印茄木和剛果盆地的大綠柄桑、筒狀非洲楝和白梧桐的基因地圖。在技術(shù)上,某些樹(shù)種地圖可以辨認出幾平方公里區域內的樹(shù)木,以判別木材是來(lái)自特許區域的合法采伐木材,還是從周?chē)貐^偷采盜伐的木材。通過(guò)相關(guān)機構和組織的合作,建立了每一棵樹(shù)木基因信息的數據庫。
DNA技術(shù)對木材貿易的影響
關(guān)于木材合法性,盡管各國的法律法規不盡相同,但都要求樹(shù)種和產(chǎn)地的來(lái)源合法。
保障木材合法性已經(jīng)成為木材及木制品貿易的前提,也是解決法律爭端的關(guān)鍵手段。不同物種甚至同一物種的林木在不同產(chǎn)地,普遍存在DNA差異,而且木材攜帶的DNA既不易被清除又較難被偽造,因此,DNA技術(shù)在木材源頭上會(huì )發(fā)揮重要作用。
1 )木材樹(shù)種鑒別提升至“種”。木材樹(shù)種鑒別主要依據木材解剖構造特征。因同一屬內各樹(shù)種木材之間特征相近,通常只能鑒別到“屬”。而利用屬內樹(shù)種間DNA的差異,可將鑒別的準確度提升到“種” 。但由于該方面研究時(shí)間較短,成果有限,尚未建成包含足夠多樣本量的數據庫,目前利用DNA技術(shù) 進(jìn)行木材鑒別尚屬個(gè)例。
2 )木材產(chǎn)地鑒定細化至“林分”。依據木材解剖構造幾乎無(wú)法對木材產(chǎn)地進(jìn)行鑒定,而依據DNA分子標記圖譜建立的基因地圖,根據木材是否來(lái)自受保護的森林,可將多數木材的產(chǎn)地 鑒定到“國家”,部分可鑒定到“林分” 。
3 )提高木材合法性可信度。盡管木材采伐和運輸法規制度較完善,由于經(jīng)濟利益的驅使,無(wú)序無(wú)證采伐尚無(wú)法完全禁止,影響了相關(guān)貿易文件的可信度。對木材樣本進(jìn)行DNA比對, 可直接驗證不同環(huán)節文件所標注的樹(shù)種和產(chǎn)地是否一致,從而提高貿易文件的可信度。
木材貿易涉及采伐、 運輸、貿易、加工、包裝、銷(xiāo)售等多個(gè)環(huán)節,經(jīng)手者多,區域跨度大,追溯很難。但不論木材運到何地、形態(tài)如何變化,DNA技術(shù)對同一棵樹(shù)的木材鑒別結果總是一致的。
木材的DNA技術(shù)更適合于木材產(chǎn)銷(xiāo)鏈的跟蹤,有助于快速查證貿易中出現問(wèn)題的環(huán)節。國際生物多樣性組織建立了全球木材跟蹤網(wǎng)絡(luò ),正在依據DNA技術(shù)建立木材產(chǎn)品供應鏈跟蹤方法,為產(chǎn)銷(xiāo)鏈認證及其追溯性提供依據,為生產(chǎn)國和消費國嚴格執行遏制木材非法采伐的法規,提供切實(shí)有效的工具。
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