南都讯 记者 谢宇野 你知道吗，盐田藏着一种生物黑科技：1400多年前的一张帝王之脸，神奇复原，甚至连他生前罹患什么病都一清二楚；一举提升了海关工作人员鉴定输入性病媒生物的检测工作效率，高效揪出更具危害的“小强”、蚊子等等，维护了国门生物安全屏障；利用一颗稻米，解读了尘封百年的沉船秘密……

整体来说，这些黑科技都来自华大智造的基因测序技术，也许你早就听说过基因测序，但是却很少有人知道它可以应用得如此广泛，如考古和海关生物鉴别这样相差千里的领域，它都可以发挥作用。

“一键还原”北周武帝真实相貌？，跟历史想象不一样

头戴帝冕、清瘦英武、不怒自威——复旦大学科技考古研究院携手陕西省考古研究院3月正式公布北周武帝宇文邕的头像“复原图”及相关考古成果。这是我国首次以科技考古方式复原古代帝王容貌，赋予历史以鲜活气息。根据史书记载，宇文邕（公元543-578年）出身鲜卑族裔，统一中国北方后，他雄心勃勃准备“平突厥、定江南”，可惜壮志未酬，英年早逝，与武德皇后阿史那氏合葬位于今陕西省咸阳市的孝陵。

复原中国古代帝王容貌，最大的困难在于获得古代帝王完整的颅骨和高质量的基因组数据。幸运的是，1994年至1995年，陕西省考古研究院和咸阳市文物考古研究所对孝陵成功进行抢救性发掘，发现了宇文邕颅骨、肢骨以及天元皇太后玺，明确了这位鲜卑族帝王的身份。

科研人员以北周武帝遗骸中提取的古DNA为样本，基于探针捕获方案进行建库，运用华大智造DNBSEQ-G99等测序平台成功获取了武帝的低深度全基因组信息以及该基因组中的众多SNP位点信息，结合历史学、考古学等多学科知识，以及颅面复原技术，为揭示武帝面部特征、生前罹患疾病可能情况、族源分析提供了有力证据，并最终实现武帝容貌的复原。

若不是通过基因测序的方式，我们原本可能对北周武帝宇文邕长相是有误解的：还原后的头像显示，他拥有黑色头发、黄色皮肤和棕色眼睛，符合典型的东北亚、东亚人长相，与人们想象中鲜卑族相貌须发茂盛、发色偏黄和高鼻深目大不相同。宇文邕的形象也被唐代画家阎立本绘于《历代帝王图》上。阎立本笔下的北周武帝面容丰满、身型富态，而复原的宇文邕相貌却清瘦精干。

来自盐田的生物黑科技，“一键还原”帝王真实相貌，有趣也让人感慨基因科技应用的潜力无限。

从“一粒米”解开百年沉船之谜

华大智造的测序仪“探秘”功效还有一次惊艳展示，通过一把稻壳解密几百年前沉船“长江口二号”的秘密。这条古船是中国迄今水下考古发现体量最大的木质沉船，而且成功实施整体打捞，其保存完整、船载文物丰富，可以称之为近代上海的“时空宝盒”。

在“长江口二号”古船出水之前，复旦大学副教授文少卿负责的生物考古团队，已参与“长江口二号”古船考古工作数月，这是国内首次将分子水平的生物基因研究技术应用于水下考古领域。文教授团队对船中出水瓷瓶中的稻壳进行碳十四测年和古植物DNA研究，其中就运用到了华大智造MGISEQ-2000高通量基因测序平台。

文少卿副教授领衔的生物考古团队在对双耳瓶淤泥进行取样时，发现瓶内50只小瓷杯之间垫有用于防震的大量稻壳。与此同时，考古团队也获取到古船上其他的稻壳样本。通过运用MGISEQ-2000高通量基因测序平台等仪器设备对稻壳样本进行检测，考古人员不仅可以根据稻壳的DNA比对结果大致推测其产地，结合瓷器的窑口，推测长江口二号的上货港口；并且可根据碳十四测年判断稻壳的大致“年龄”，来大致推测长江口二号古船的年代。稻壳检测结果与瓷器底款互相印证，进一步确定了长江口二号古船是在清同治年间运行的，已经在水下尘封超过150年。

研究“蚊子、苍蝇、蟑螂”，提升海关监测效率

基因测序技术又是如何帮助各地海关去守住国门生物安全的呢?

在我们的印象中，海关存在于国际贸易、旅行和安全的各个环节中，通过对货物和人员的监管来保护国家和全球的安全。他们承担着查验进出口货物、执行国际贸易规则、防范走私和其他非法活动的重要职责，以维护国际社会的和平与稳定。但“生物安全”也是一个非常重要的领域。

要知道面对庞大的港口货物、旅客吞吐量，各地海关承担着多达数亿只输入性病媒生物的监测任务。病媒生物鉴定工作最传统的手段是采用形态学鉴定，首先要对物种进行全面的观察，从形态上来辨别其种类，但同一物种的种类可能有上千种，外观仅存在细微的差别，但高度依赖人工的传统形态学鉴定方法面对巨大的检测量时通常束手无策。

而在病原监测领域，常规方法用到的通常是PCR、荧光PCR或生化检测等技术，但它们均无法鉴定出未知病原，这些都为病媒物种鉴定和病原识别工作带来了困难。

为了更好地解决这个问题，华大智造与国家医学媒介生物监测重点实验室（广东）合作研发出“三位一体”病媒生物及携带病原体智能鉴定技术”，并基于此推出一款通过宏基因组测序策略的能够同时检测病媒物种及其携带微生物的组合产品。

搭载DNBSEQ-G99测序平台，最快全流程13.5 小时就可以得到病媒物种和病原微生物信息的报告结果，大大减轻了海关技术人员的工作量，提高了监测的准确性。