摘要：在环境保护和可持续发展日益受到全球关注的今天，生物多样性的评估和保护已成为科学界、政界和商界共同关注的焦点。然而，传统的生物多样性评估方法在面对当今复杂的生态系统和快速变化的环境时，往往显得力不从心。
本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：
文 | 戴秉国 博士
本文约3830字，阅读约9分钟
在环境保护和可持续发展日益受到全球关注的今天，生物多样性的评估和保护已成为科学界、政界和商界共同关注的焦点。然而，传统的生物多样性评估方法在面对当今复杂的生态系统和快速变化的环境时，往往显得力不从心。
尽管越来越多的企业，尤其是跨国公司，宣称实现“净零损失”或追求“自然积极”的目标（如No Net Loss, Nature Positive等倡议），但在具体执行过程中，不同企业和行业对“生物多样性影响”的定义和评估方法却各不相同。这种缺乏统一标准的情况，使得这些承诺之间难以进行有意义的比较，也降低了其可验证性。当前，生物多样性的主流评估方法通常依赖人工实地调查和专家识别。这些方法不仅耗时耗力，且覆盖范围有限，难以满足全球供应链对大尺度、动态环境信息的需求。随着绿色金融和ESG（环境、社会和公司治理）投资的兴起，资本市场对企业环境影响日益关注。然而，与碳排放等相对易于量化的指标相比，生物多样性的相关数据极为稀缺，成为投资决策中的一个“盲点”。那么，如何破解这一难题呢？
2025年4月《环境可持续性前沿》（Current Opinion in Environmental Sustainability）杂志的《生物多样性金融》（Biodiversity finance）专题上刊登了瑞典自然历史博物馆Emma Granqvist等学者所著题为“基于eDNA的生物多样性影响评估的变革潜力”（The transformative potential of eDNA-based biodiversity impact assessment）综述文章，介绍了一项正在悄然改变我们理解和评估生物多样性的方式的新兴技术——环境DNA（eDNA）分析，并且深入探讨了eDNA技术在生物多样性影响评估中的潜力，同时创新性地指出该技术对于金融机构在风险评估、绿色投资以及政策制定等金融领域对生物多样性评估的应用前景。
海水中蕴藏着丰富的环境DNA（eDNA），这些微小的遗传物质来源于海洋生物 Shedding 的细胞、分泌物、排泄物以及死亡后分解的遗骸。随着生物在海洋中活动，这些DNA片段会不断释放到周围的水体中，并随着洋流扩散。科学家们可以通过采集海水样本并提取其中的eDNA，来识别特定区域存在过的生物种类，即使这些生物本身难以被直接观察或捕获。这种非侵入性的方法为我们提供了一个独特的窗口，得以了解海洋生态系统的生物多样性，监测稀有或难以捉摸的物种，甚至评估生态系统的健康状况。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）
01
eDNA：生物多样性评估的革命性技术
环境DNA，顾名思义，是从环境样本中提取的DNA。这些DNA可能来自生物体脱落的皮肤、粘液、排泄物，或者是死亡生物体的残骸。通过采集水、土壤或空气中的样本，科学家们可以提取并分析其中的DNA，从而获得该环境中存在的生物种类信息。这种方法的独特之处在于，它不需要直接观察或捕捉生物个体，就能够获得详细的生物多样性数据。
传统的生物多样性评估方法通常依赖于实地调查、专家观察和历史记录。这些方法虽然直观，但往往存在诸多限制。特别是在调查大面积或难以到达的地区时往往耗时耗力。而且传统的调查可能存在观察偏差，某些不易发现或稀有的物种可能被忽视。还有学者指出，传统方法通常只能提供某一时间点的快照数据，难以捕捉生态系统的动态变化。相比之下，eDNA技术能够克服这些限制，提供更全面、更客观的生物多样性数据。
这张图片通过四个案例展示了环境DNA（eDNA）技术在陆生脊椎动物监测和生物多样性影响评估中的应用潜力：(a) 通过土壤eDNA监测哺乳动物，(b) 通过水体eDNA监测两栖动物，(c) 通过空气eDNA监测鸟类，(d) 通过特定环境介质监测爬行动物。这些案例表明，eDNA技术是一种高效、非侵入性的监测工具，能够用于评估陆生脊椎动物的生物多样性和环境影响。图片分别来源于Newton et al. (2022)、Piaggio et al. (2014)、van Beeck Calkoen et al. (2019)和Von Duyke et al. (2023)，（CC BY-SA 4.0）
eDNA技术的优势主要体现在以下三个方面：首先，它能够提供无偏差、完整和直接的生物多样性数据。通过分析环境样本中的DNA，我们可以检测到肉眼难以观察到的微小生物，以及那些行踪隐蔽或数量稀少的物种。这大大提高了生物多样性评估的全面性和准确性。其次，随着DNA测序技术的发展，eDNA分析的成本效益正在不断提高。这意味着我们可以以相对较低的成本，获得大量详细的生物多样性数据。最后，eDNA技术具有广泛的适用性。无论是水生生态系统、陆地生态系统，还是空气中的微生物，eDNA技术都能派上用场。这种灵活性使得我们可以在不同类型的生态系统中应用统一的评估方法，从而实现跨区域、跨生态系统的比较研究。
更重要的是，eDNA技术为我们提供了一种标准化的数据收集方法。在传统的自上而下的生物多样性评估中，不同研究团队可能采用不同的调查方法，这使得数据的比较和整合变得困难。而eDNA技术则提供了一种自下而上的统一的数据收集和分析框架，这不仅有助于数据的标准化，也为建立全球性的生物多样性数据库奠定了基础。
自下而上和自上而下的生物多样性影响评估方法 图源© Granqvist et al. (2025) CC BY 4.0
此外，eDNA技术还为公民科学项目开辟了新的可能性。由于eDNA样本的采集相对简单，普通公众在经过简单培训后也可以参与到生物多样性数据的收集中来。这不仅可以大大扩大数据收集的范围和频率，还能提高公众对生物多样性保护的认识和参与度。想象一下，在不久的将来，每个社区都可以定期采集eDNA样本，上传到一个全球性的数据库中。这样的数据库将为科学研究、环境政策制定和可持续发展规划提供前所未有的信息支持。
02
eDNA在金融领域的广阔前景
随着环境、社会与治理（ESG）因素在投资决策中受到越来越多的重视，金融机构与投资者迫切需要获取准确且可靠的生物多样性影响数据。传统的生物多样性评估方法常常难以满足金融行业对数据及时性、准确性及可比性的严苛要求。而eDNA技术则能够提供高质量且标准化的生物多样性数据，这些数据可以直接应用于计算各种生物多样性指标，为金融决策过程提供坚实的支持，从而推动可持续投资与发展的实践。
“生态系统”。该图说明了系统中不同参与者的角色、生物多样性影响评估的功能，以及它们与金融投资之间的联系。新框架旨在加强的关键反馈循环，将生物多样性联系到投资，比其他循环更厚。橙色框突出显示了公司的“本地循环”，他们可以使用自己的eDNA数据来获得影响洞察并优化其实践。(A)当前生态系统。(B)拟议的新生态系统。图源© Granqvist et al. (2025) CC BY 4.0
例如，银行在评估项目贷款时，可以使用eDNA数据来评估项目对当地生态系统的潜在影响。投资基金可以利用eDNA数据来评估企业的生物多样性风险和机遇，从而优化其投资组合。保险公司则可以基于eDNA数据来评估生态系统服务的价值，开发创新的保险产品。这些应用不仅有助于金融机构更好地管理环境风险，也为推动可持续金融的发展提供了新的工具。
位于多伦多市中心的加拿大皇家银行(RBC)、加拿大丰业银行(SCOTIA)、多伦多道明银行(TD)及蒙特利尔银行(BMO)等加拿大金融巨头的办公楼聚集区 图源© 戴秉国(2025)
03
eDNA面临的难题
尽管eDNA技术前景广阔，我们也不能忽视它所面临的挑战。技术限制方面，eDNA分析的准确性受多种因素影响，如样本采集方法、环境条件、DNA降解速度等。如何确保eDNA数据的可靠性和可比性，仍然是一个需要持续研究的问题。数据解释方面，eDNA数据提供的是物种存在的证据，但并不能直接反映物种的丰度或生物量。如何将eDNA数据转化为有意义的生态指标，需要生态学家和分子生物学家的共同努力。此外，eDNA技术的广泛应用还面临着伦理和隐私方面的考量。在采集和分析环境样本时，研究人员可能无意中获取了人类或其他敏感物种的DNA信息。如何在获取有价值的生物多样性数据的同时，保护个体隐私和敏感信息，是需要慎重考虑的问题。同时，eDNA数据的开放共享也涉及到数据所有权、知识产权等复杂的法律和伦理问题。
尽管如此，eDNA技术在生物多样性评估中的潜力是巨大的。它不仅为我们提供了一种更全面、更精确的生物多样性评估工具，还为生态保护、环境管理和可持续发展开辟了新的途径。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，我们有理由相信，eDNA技术将在未来的生物多样性保护和可持续发展中发挥越来越重要的作用。
04
发散思考
这篇综述系统地指出了eDNA技术在解决传统生物多样性评估方法局限性方面的巨大潜力。特别是在提供无偏差、完整和直接的生物多样性数据方面，eDNA技术确实展现出了显著的优势。然而，我们也需要认识到，该研究的观点可能存在一些局限性。该研究可能过于乐观地估计了eDNA技术的成熟度和应用范围。虽然eDNA技术在某些领域（如水生生态系统）已经取得了显著进展，但在其他领域（如陆地生态系统或空气微生物）的应用还面临诸多技术挑战。同时，该研究可能还低估了将eDNA技术整合到现有的生物多样性评估框架和政策中的难度。这不仅涉及技术问题，还涉及复杂的制度和政策调整。
另外在金融领域，主要由于耗时长、成本高，数据缺乏一致标准和可比性，难以捕捉生态系统的动态变化，以及难以量化生物多样性的经济价值等原因，传统生物多样性评估方法难以满足金融行业需求。相比之下，eDNA技术提供全面、客观的数据，数据收集过程标准化，能实现快速、频繁的数据更新，且数据可直接用于计算各种生物多样性指标，被认为能够在统一的量化框架下为金融决策提供更直接的支持。
对于仰赖金融服务的企业来说，如果未来企业需要定期披露基于eDNA的生态影响数据，这将可能从根本上改变它们的行为方式。企业可能会更加重视其经营活动对生物多样性的影响、更积极地采取措施减少其负面生态影响、推动企业开发新的商业模式和创新解决方案。同时这种披露要求可能促使企业更加重视与当地社区和环保组织的合作，以更好地管理其生态足迹。
在推动eDNA技术的普及中，政府、企业和公众都应当承担关键角色，但各自的重点可能有所不同。政府应当在制定相关政策和标准、提供研究资金支持、建立数据共享平台等方面发挥主导作用。企业则应当积极参与eDNA技术的应用和创新，将其纳入自身的环境管理和可持续发展战略中。公众的角色则更多体现在参与数据收集、监督企业行为、提高环保意识等方面。只有这三方密切合作，才能真正发挥eDNA技术在生物多样性保护和可持续发展中的潜力。
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作者 | 戴秉国
指导老师 | Linda Wong
排版 | Samantha
关于作者
戴秉国，国家公派出国留学人员，获日本政府(文部科学省)博士生奖学金全额资助，毕业于北海道大学，取得环境科学博士学位。研究方向为生物多样性和湿地生态学。以淡水鱼类为主要研究类群，致力于开发生态数据分析的定量方法，通过创新性的统计分析手段探索生态系统结构和维持机制。
他的野外调查足迹横跨北纬10°至60°的北半球典型水域，涵盖包括泰国诗娜卡琳水坝和美功河全流域；中国长江下游菜子湖等通江湖泊群、滁河与淮河全流域；日本北海道石狩川流域、十胜川流域、朱鞠内湖、大沼湖；瑞典维纳恩湖等国内外生态学研究热点地区，具有丰富的生态调查与野外观测经验。迄今已主持完成日本竞争性研究资金资助科研项目1项，发表中英文研究论文10篇。
引
用
本
文
戴秉国. eDNA技术如何颠覆生物多样性评估体系？一滴水里的金融革命. 海洋与湿地. 2025-04-25
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OceanWetlands
斑海豹©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
【参考文献】
Granqvist, E., Goodsell, R. M., Töpel, M., & Ronquist, F. (2025). The transformative potential of eDNA-based biodiversity impact assessment. Current Opinion in Environmental Sustainability, 73, 101517. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2025.101517
Jonäll, K., Arvidsson, S., Baeckström, Y., & Elliot, V. (2025). The biodiversity-finance nexus: a future research agenda. Current Opinion in Environmental Sustainability, 72, 101504. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2024.101504
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来源：中国绿发会
