对于为产蛋而饲养的鸡来说，身为雄性预示着黯淡的前景。这些小公鸡生长速度太慢，不适合作为肉鸡饲养，因此它们通常在孵化后几天内被宰杀，方法包括气体处死和研磨。这种做法每年导致数十亿只小鸡被淘汰，引起了消费者和动物权利倡导者的伦理担忧。因此，代表大多数蛋鸡孵化场的美国行业组织美国蛋品生产者协会和德国政府都已承诺在未来几年或一旦有替代方案可用时结束这种做法。现在，研究人员开发出一种可能有助于加速这种转变的方法：使用光谱学来识别发育中的鸡胚胎的性别，而此时胚胎仍在蛋中（分析化学，2016年，DOI： 10.1021/acs.analchem.6b01868）。该方法准确率高达 95%，可以让孵化场在胚胎发育仅三天时就淘汰雄性小鸡胚胎，那时它们对疼痛尚不敏感。
目前，可以在小鸡孵化前通过取样鸡蛋内的激素水平或 DNA 来确定性别，这需要在移除部分蛋壳后进行。但德累斯顿工业大学的罗伯塔·加利表示，激素测试必须在发育的第九天左右进行，而小鸡在大约第七天开始对疼痛敏感。此外，这些测试方法需要从每个鸡蛋中取样，然后进行化学分析，这在工业规模上可能不可行。
加利和她的同事希望开发一种侵入性更小的方法，可以在发育早期应用。该团队已将拉曼光谱法用于其他敏感的生物医学应用，因此他们认为这种方法可能能够确定性别，性别会给血液生物化学带来差异。雄性血液的蛋白质和糖类谱系不同，并且 DNA 比雌性血液多约 2%。
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该团队开发的方法使用激光在蛋壳末端切割一个直径为 15 毫米的圆圈。当研究人员在发育的第三天移除蛋壳碎片时，胚胎的血管是可见的。他们将近红外光照射到血管上，并使用拉曼光谱仪检测散射光；根据该团队开发的算法，光谱被快速分配给一个性别。对于 101 个也通过 DNA 测试确定性别的鸡蛋，该算法在 90% 的情况下正确识别了胚胎性别。然而，加利表示，他们此后优化了系统，将准确率提高到 95%——更接近行业中使用的基于检查羽毛或生殖器的 98% 的人工性别鉴定准确率。分析后，研究人员用外科胶带封住鸡蛋，并允许继续发育。他们跟踪的经过测试的鸡蛋中约有 81% 孵化并正常发育，而对照组鸡蛋的孵化率为 92%，尽管其他对照研究报告的孵化率为 84-90%。
该团队的实验室系统每分钟可以处理两到三个鸡蛋——远低于专家小鸡性别鉴定师的速度，后者可以以五到八倍的速度工作。但该团队正在构建一个工业原型以实现流程自动化，并已与德国主要蛋鸡商业生产商 Lohmann Tierzucht 合作进行测试，德国对小鸡淘汰的替代方案需求很高。加利说，目前该团队还没有工业原型的成本估算，但该方法只需要最少的消耗品，这可能会降低成本。
罗德里戈·加拉多是加州大学戴维斯分校的家禽生物学专家，他称这项技术“非常有前景”，因为它可以在发育早期应用，并且侵入性比其他方法更小。然而，他说，“它需要进一步的开发和改进才能在家禽业中使用”，包括缩短处理时间、提高准确性以及确保该方法不会损害或污染发育中的小鸡。
本文经 《化学与工程新闻》 （© 美国化学学会）许可转载。这篇文章于 2016年9月6日首次发表。