Environmental DNA (eDNA) Program in Collaboration with EdUHK

與香港教育大學合作的環境DNA (eDNA) 活動

環境DNA (eDNA) 是從海水或土壤等環境樣本中收集的DNA。這些DNA 來自動物的糞便、毛髮、皮膚和其他組織。由於每個物種都有獨特的DNA遺傳密碼,科學家可以通過分析eDNA  來確定環境中特定物種的存在(1)。隨著技術的進步,eDNA 分析在進行生態研究方面變得流行起來,例如監測物種的分佈和評估生物多樣性。

 

為了設計有關eDNA的學習活動,我校與香港教育大學的蔣志超博士合作。蔣博士和他實驗室的研究人員幫助我們構建了一系列課後活動,以豐富學生的生物技術知識。

 

2021年10 月中旬,我們的178 名中三學生參加了由蔣博士團隊主辦的兩場ZOOM講座。第一堂課向學生簡要介紹了香港寶貴的生態系統,而第二堂課則解釋了eDNA 背後的分子技術。講座結束後,我們選出了16 名中三學生參觀教大實驗室並進行eDNA 實驗。他們通過應用不同的分子生物學技術(包括聚合酶鏈反應和DNA 凝膠電泳)分析了一些eDNA 樣本,。最後,蔣博士為我們的學生做了一個簡短的講座,強調生物技術在日常生活中的重要性日益增加,並鼓勵我們的學生進一步培養他們對生物技術的興趣。一系列活動結束後,部分學生開始了自己的eDNA項目,嘗試研究香港本地瀕危淡水物種香港鬥魚Macropodus hongkongensis的分佈(2)。

 

我們的經驗表明,eDNA 研究不僅是科學研究的工具,也是中學科學教育很好的工具。由於eDNA研究涉及生態學、分子生物學甚至生物信息學的知識,因此可以讓學生以跨學科的視角體驗現代科學問題。此外,它也是一項很好的發現式學習,以培養學生的好奇心和培養他們的科學素養。通過將生物技術與我們的大自然聯繫起來,也可以培養學生正確的環境價值觀和態度。

References:
  1. Kelly, R. P., Port, J. A., Yamahara, K. M., Martone, R. G., Lowell, N., Thomsen, P. F., Mach, M. E., Bennett, M., Prahler, E., Caldwell, M. R., & Crowder, L. B. (2014). Environmental monitoring. Harnessing DNA to improve environmental management. Science (New York, N.Y.), 344(6191), 1455–1456. https://doi.org/10.1126/science.1251156
  2. Liu, H., Xu, N., Yang, J., Zhang, Q., Zuo, K., & Lv, F. (2019). The complete mitogenome of Hong Kong paradise fish (Macropodus hongkongensis), an endemic freshwater fish in South China. Mitochondrial DNA. Part B, Resources, 4(2), 2849–2850. https://doi.org/10.1080/23802359.2019.1660271
Photos
  • Researcher demonstrating molecular biology technique to our students.

Students carrying out agarose gel electrophoresis to analyze eDNA sample

A group photo with Professor Cheang and lab members.

Field study to collect eDNA

Investigating local freshwater species