美海军实验室推出便携式 DNA 测序设备 实现战场快速识别生物武器

美国海军研究实验室（NRL）近日宣布，一套用于前线部署的便携式遗传物质检测设备已完成研制和验证，可在不到半小时内通过 RNA 和 DNA 分析，对未知生物威胁——包括经人为改造的生物武器进行快速识别。

生物战的历史可以追溯到 1346 年的卡法围城战，当时蒙古军队曾将染疫尸体抛入城内，自此生物武器便一直被视为极具恐怖性的一类攻击手段。在之后的几个世纪里，人类陆续开发出化学、核以及放射性武器，但在众多大规模杀伤性武器中，生物武器因隐蔽性强、传播途径复杂、危害难以预判而被认为尤其令人生畏。

与核爆炸、放射性武器或许可以通过肉眼或简单仪器迅速察觉不同，生物武器往往难以在第一时间被发现和锁定，传统上需要将样本送入装备齐全的专业实验室，由训练有素的科研人员使用复杂的生物化学设备进行鉴定。过去虽有尝试开发机动检测系统，但多为车载或帐篷式庇护结构，体积庞大、对电力和环境控制条件要求高，使用过程涉及气溶胶物理、生物发光和抗体分析等复杂流程，仅能在预设的数据库范围内识别少数几种已知病原体。

NRL 推出的“前线先进测序技术”（Far-Forward Advanced Sequencing Technology，简称 F-FAST）计划在此基础上采取了全新的技术路线：通过小型化、加固性的 DNA/RNA 测序设备，直接在野战环境中由训练程度相对有限的士兵完成操作，以获取样本的遗传信息并进行分析。该系统经过在沙漠、北极以及海上等多种恶劣环境中的验证，可为前线指挥员提供关于疑似微生物样本遗传构成的快速反馈，既能描绘整个微生物群落图谱，又能重点识别其中是否存在经过人工改造的基因片段，从而判断是否涉及生物武器或合成生物威胁。

与传统仅针对特定、预设病原体序列进行比对的 DNA 分析方法不同，F-FAST 在保留针对已知序列快速筛查能力的同时，还引入了对未知生物体进行全基因组测序的功能，可对通过空气过滤器等方式采集到的样本中的全部遗传信息进行解读。系统宣称可在现场 30 分钟内生成分析结果，大幅缩短从采样到获得情报的时间窗口，从而减少决策层在面对潜在生物威胁时的“空窗期”和不确定性。

NRL 研究副主任 Peter Matic 博士表示，这类测序技术相较现有快速诊断测试能提供更深层次的情报支持，能够在任务现场直接对遗传物质进行表征。他指出，F-FAST 以及配套的“前线生物测序”（Far-Forward Biological Sequencing，FFBS）不仅可以对针对性检测的结果进行确认，还能发现此前未被识别的未知威胁，并为医疗和作战决策提供关键数据，使决策能够在“需求点”而非远程实验室作出。

NRL 称，这一联合服务项目的目标是在现代战场为陆、海、空等多军种提供“遗传情报”，使部队能够迅速甄别自然病原体与经生物工程改造的攻击因子之间的差异，从而更及时地采取防护、处置和反制措施。

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