分子生物學(xué)興起之前，人們對自然界生物的分類主要依靠形態(tài)學(xué)鑒定。比如對于植物，是從根、莖、葉、花、果實(shí)等方面進(jìn)行形態(tài)學(xué)描述，再根據(jù)這些形態(tài)學(xué)描述，對未知植物的物種進(jìn)行確認(rèn)。但是，這些工作需要十分有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士來完成。

分子生物學(xué)的出現(xiàn)，不斷改變著這種格局。對于肉眼難以觀察的微生物等生物，從形態(tài)學(xué)上難以確認(rèn)其物種，此時(shí)，分子生物學(xué)就首先成為了主流的物種鑒定方式。

基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)的介入，使細(xì)菌和真菌等微生物的鑒定發(fā)生了質(zhì)的變化。不同種、亞種甚至不同區(qū)域的微生物，都有自己的蛋白生物特征。MALDI-TOF MS能夠在較寬的質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)獲取微生物的蛋白信息，因而可以構(gòu)建微生物蛋白指紋圖譜數(shù)據(jù)庫。通過對微生物蛋白指紋圖譜的比對，可以在短至幾秒內(nèi)完成對微生物的種、亞種等的鑒定。與分子生物學(xué)的另一大流派基因組學(xué)相比，MALDI-TOF MS靈敏度高，成本低，因而得以快速普及。

韓國一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)利用分子指紋分析的原理，對害蟲幼蟲鑒定進(jìn)行了嘗試。

如前所述，雖然僅憑肉眼，以形態(tài)學(xué)知識即可鑒定一些害蟲，但更多時(shí)候，通過形態(tài)學(xué)方法鑒定害蟲成為難題，尤其是鑒定一些相近物種的幼蟲時(shí)。雖然在實(shí)驗(yàn)室里，由專業(yè)團(tuán)隊(duì)通過形態(tài)學(xué)方法進(jìn)行物種鑒定，準(zhǔn)確率很高，但在實(shí)際應(yīng)用中，普通工作人員很難掌握形態(tài)學(xué)專業(yè)知識。

該韓國團(tuán)隊(duì)的研究對象是幾種水果食心蟲（Carposina sasakii，Grapholita molesta和Grapholita dimorpha）。這幾種食心蟲的幼蟲長得非常相近，是水果檢驗(yàn)檢疫中的難題之一，在進(jìn)出口環(huán)節(jié)，稍有不慎便會發(fā)生有害物種入侵，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)造成巨大損失。

類同于微生物鑒定的原理，該研究團(tuán)隊(duì)使用MALDI-TOF MS分析了該三種幼蟲的蛋白信息，建立相應(yīng)的蛋白指紋質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫之后，很好地實(shí)現(xiàn)了對這三種幼蟲的鑒定，取樣量僅為2立方毫米，從前處理到上機(jī)檢測，數(shù)分鐘內(nèi)即可獲得物種鑒定結(jié)果。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在“Journal of Asia-Pacific Entomology”上。

可以想見，不僅僅是微生物鑒定，對于檢驗(yàn)檢疫以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，利用相同的技術(shù)原理，MALDI-TOF MS 還可以實(shí)現(xiàn)對害蟲的物種鑒定，在經(jīng)濟(jì)作物病蟲害防治、進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫中有廣闊的用武之地。

無獨(dú)有偶，融智生物也做了類似的工作，使用QuanTOF新一代寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜（新一代MALDI-TOF MS）技術(shù)代替形態(tài)學(xué)方法完成了對大閘蟹產(chǎn)地的鑒定、對大型食用真菌種類的鑒定、以及對豬肉品質(zhì)的鑒定等工作，對于食品安全具有非常重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

Rapid and reliable species identification of Carposina sasakii from its morphological homologues, by MALDI-TOF mass spectrometry. https://doi.org/10.1016/j.aspen.2017.02.013