文/趙征南

2022 年5 月23 日是第29 個(gè)國(guó)際生物多樣性日。在自然界中，生命的種類(lèi)多樣、形態(tài)各異，從飛禽走獸到花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)，從五顏六色的植物到我們?nèi)庋蹮o(wú)法觀察的微生物群，它們一同構(gòu)成了我們看到的這個(gè)豐富多彩的美麗世界。在“為所有生命構(gòu)建共同的未來(lái)”的主題下，中國(guó)科學(xué)家在生物多樣性保護(hù)方面貢獻(xiàn)了自己的力量。

蕨類(lèi)植物

對(duì)生活在現(xiàn)代都市的不少人來(lái)說(shuō)，什么是生物多樣性？也許只是一個(gè)模糊的概念。而在位于北京的國(guó)家植物園600萬(wàn)平方米的園區(qū)中，形態(tài)各異的植物遍布園區(qū)、和諧共生，讓人們對(duì)生物多樣性有了難得的直觀感受。

2022年4月18日，國(guó)家植物園在北京正式揭牌。盡管園內(nèi)展覽溫室等室內(nèi)展廳暫時(shí)無(wú)法對(duì)外開(kāi)放，游客沒(méi)法目睹兜蘭、千歲蘭等近千種珍稀植物的風(fēng)采，但游客依然可以在國(guó)家植物園戶(hù)外展區(qū)看到上百種盛開(kāi)的花卉和幾千種其他植物。目前，芍藥、月季等已進(jìn)入最佳觀賞期，五彩繽紛、絢麗多姿，各種花朵相映成趣，猶如一幅幅天然畫(huà)卷。

生物多樣性是人類(lèi)賴(lài)以生存的條件，植物園則是生物多樣性保護(hù)的主力軍。目前，全世界共有超過(guò)2000家植物園，保存10萬(wàn)多種植物。我國(guó)是世界上野生植物種類(lèi)最多的國(guó)家之一，現(xiàn)有約200家植物園，遷地保護(hù)植物2.3萬(wàn)余種，占本土植物種類(lèi)的約60%。圖為經(jīng)過(guò)藝術(shù)對(duì)稱(chēng)處理的成都市植物園青少年植物科普館的俯瞰圖

最孤獨(dú)的葡萄和土生土長(zhǎng)的獼猴桃

據(jù)了解，全世界有30多萬(wàn)種高等植物，中國(guó)就有3.7萬(wàn)種，約占全球總數(shù)的1/10。作為一個(gè)以開(kāi)展植物資源遷地保護(hù)、植物科學(xué)研究為主，兼具科學(xué)傳播、園林園藝展示等四大功能的綜合性機(jī)構(gòu)，國(guó)家植物園目前收集了來(lái)自全世界的15 000多種植物，其中，珍稀瀕危植物就有近千種。

遷地保護(hù)是指為了保護(hù)生物多樣性，把因自然生存條件不復(fù)存在、物種個(gè)體數(shù)量極少等原因而導(dǎo)致其生存和繁衍受到嚴(yán)重威脅的物種遷出原地，移入動(dòng)物園、植物園、水族館等，或建立瀕危動(dòng)物繁殖中心、種子庫(kù)等，進(jìn)行特殊的保護(hù)和管理，為行將滅絕的生物提供生存的最后機(jī)會(huì)。

我國(guó)在植物多樣性保護(hù)中，秉承就地保護(hù)、遷地保護(hù)、植物回歸相結(jié)合的綜合保護(hù)理念。其中，建設(shè)以國(guó)家植物園為引領(lǐng)的植物園體系，是遷地保護(hù)的主要形式，以逐步實(shí)現(xiàn)我國(guó)8 5% 以上的野生本土植物、全部重點(diǎn)保護(hù)野生植物種類(lèi)得到遷地保護(hù)。（據(jù)生態(tài)環(huán)境部、《人民日?qǐng)?bào)》）

據(jù)專(zhuān)家介紹，號(hào)稱(chēng)世界上最孤單的葡萄——百花山葡萄，是《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》中的一級(jí)保護(hù)植物，野外植株僅存兩株，都在北京。這種野生葡萄的葉子是掌狀復(fù)葉，和其他葡萄相比有明顯的區(qū)別。對(duì)這樣一種極度瀕危的野生葡萄，任其野外生存繁衍可能會(huì)滅絕，只能通過(guò)科學(xué)手段進(jìn)行人工繁育保護(hù)，再通過(guò)栽培實(shí)驗(yàn)逐步開(kāi)展野外回歸。

梁振昌是國(guó)內(nèi)在葡萄科學(xué)研究方面的權(quán)威專(zhuān)家，在他的研究基地，就有30多種野生葡萄資源。據(jù)他介紹，如今市面上的絕大部分葡萄品種都來(lái)自國(guó)外，但全世界70多個(gè)野生葡萄資源中，有40多個(gè)分布在中國(guó)，每個(gè)資源都有自己的特性，如果能利用好現(xiàn)有野生葡萄資源進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，就能選育出更多惠及廣大民眾的好品種。

珙桐，中國(guó)獨(dú)有的珍稀物種，國(guó)家一級(jí)保護(hù)野生植物，又名鴿子樹(shù)，起源古老，是1000萬(wàn)年前新生代第三紀(jì)留下的孑遺植物，堪稱(chēng)植物界的“大熊貓”“活化石”。珙桐被譽(yù)為北溫帶最有趣和最漂亮的木本植物，花形奇特優(yōu)美，到盛花期時(shí)，微風(fēng)拂過(guò)，萬(wàn)花震動(dòng)，如白鴿棲樹(shù)，躍躍欲飛，非常壯觀，是全世界著名的觀賞植物

不僅是葡萄，在我們的日常生活中，形形色色的瓜果蔬菜都跟生物多樣性有關(guān)。比如超市里經(jīng)常能見(jiàn)到的新西蘭進(jìn)口獼猴桃，很少有人知道，它其實(shí)是源自中國(guó)的野生物種。

中科院武漢植物園獼猴桃種質(zhì)資源與育種學(xué)科組組長(zhǎng)鐘彩虹說(shuō)：“新西蘭是利用我們國(guó)家的資源。1904年，他們的植物學(xué)家在中國(guó)采集各種各樣的資源，帶回新西蘭，早期的苗圃商去培育、育種，真正把它育成結(jié)果的品種是在20世紀(jì)20年代。”經(jīng)過(guò)選育形成的這種水果品種口味獨(dú)特，從20世紀(jì)五六十年代起，新西蘭就開(kāi)始對(duì)外出口，后來(lái)逐步發(fā)展成為新西蘭水果產(chǎn)業(yè)的一張名片。

中科院武漢植物園從20世紀(jì)六七十年代開(kāi)始，持續(xù)開(kāi)展獼猴桃種質(zhì)資源科研工作，經(jīng)過(guò)幾代人的努力，目前保存了66種（含變種、變型）獼猴桃屬植物的1471份資源，培育出了44個(gè)獼猴桃新品種。

鐘彩虹說(shuō)：“獼猴桃是土生土長(zhǎng)的我們中國(guó)的樹(shù)種，它是以中國(guó)為分布中心的。全球75個(gè)種類(lèi)里面，中國(guó)就有73個(gè)，并且有很多獼猴桃屬植物是中國(guó)特有的，這也是我們的優(yōu)勢(shì)—種質(zhì)資源豐富?！?/p>

現(xiàn)在，武漢植物園已成為世界上重要的獼猴桃科研和品種選育中心，擁有全球獼猴桃遺傳多樣性程度最高、基因型最豐富的種質(zhì)資源圃。中國(guó)的獼猴桃也因此在品種選育、產(chǎn)業(yè)規(guī)模上成為世界強(qiáng)國(guó)。武漢植物園自主培育的獼猴桃品種在全國(guó)累積種植面積達(dá)66.5萬(wàn)畝，在這幾年脫貧攻堅(jiān)的過(guò)程中，還作為扶貧產(chǎn)業(yè)在湖南、貴州、云南等地推廣種植，為鞏固脫貧攻堅(jiān)成果發(fā)揮了重要作用。

中科院植物研究所所長(zhǎng)汪小全說(shuō)：“武漢植物園培育的獼猴桃現(xiàn)在形成了非常重要的產(chǎn)業(yè)，西雙版納熱帶植物園培育的橡膠，華南植物園培育的檀香……這樣的例子非常多，對(duì)我們國(guó)家的發(fā)展至關(guān)重要，包括葡萄研發(fā)和芳香植物。植物研究所雜交的構(gòu)樹(shù)，還被列為國(guó)家精準(zhǔn)扶貧十項(xiàng)工程之一，帶動(dòng)了20多萬(wàn)人脫貧。這些資源植物的利用，是利國(guó)利民的好事?！?/p>

構(gòu)樹(shù)扶貧工程，主要推行雜交構(gòu)樹(shù)“以樹(shù)代糧、種養(yǎng)結(jié)合”“林-料-畜”一體化生態(tài)農(nóng)牧業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，是我國(guó)精準(zhǔn)扶貧十項(xiàng)工程之一，也是其中唯一入選的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。該工程推廣的雜交構(gòu)樹(shù)是中科院植物研究所在我國(guó)原生構(gòu)樹(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)改良的首個(gè)木本高蛋白、多用途的新品種，生長(zhǎng)快、生命力旺盛、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛。

目前，全國(guó)已有2 0 多個(gè)省份開(kāi)展種植。雜交構(gòu)樹(shù)易種植、門(mén)檻低，貧困農(nóng)戶(hù)種植雜交構(gòu)樹(shù)當(dāng)年就可獲得收益。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2 0 1 9 年年底，全國(guó)有2 0 0 多個(gè)縣種植雜交構(gòu)樹(shù)，參與的雜交構(gòu)樹(shù)企業(yè)和合作社達(dá)6 0 0多家，在種苗繁育、采收加工、種養(yǎng)結(jié)合、構(gòu)樹(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面取得了階段性成效，是我國(guó)產(chǎn)業(yè)扶貧的新途徑，既發(fā)展了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，讓農(nóng)民脫貧增收，又保住了生態(tài)，美化了環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了“生產(chǎn)、生活、生態(tài)”的有機(jī)融合。（據(jù)《中國(guó)科學(xué)院院刊》）

在種質(zhì)資源庫(kù)，探尋物種延續(xù)的終極希望

豐富的植物資源不僅直接改變了我們的生活，植物的多樣性更是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。作為大自然的生產(chǎn)者，植物將無(wú)機(jī)物通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，從而為動(dòng)物和微生物提供食物，人類(lèi)的生活、生產(chǎn)和生態(tài)活動(dòng)都離不開(kāi)植物。然而，由于環(huán)境污染、全球氣候變化等因素的影響，全球約21%的高等植物物種面臨滅絕的威脅。

1883年，有一種植物在廣東清遠(yuǎn)被發(fā)現(xiàn)，植物學(xué)家把它命名為報(bào)春苣苔。此后100年左右，人們都沒(méi)有在自然界發(fā)現(xiàn)它的蹤影。2000年，華南植物園的工作人員在野外調(diào)研時(shí)，在8個(gè)地點(diǎn)找到了報(bào)春苣苔，而且這幾株植物都長(zhǎng)在二氧化碳濃度非常高的喀斯特溶洞的洞口。華南植物園將發(fā)現(xiàn)的樣本帶回溫室培育研究。

中科院華南植物園主任任海介紹，將報(bào)春苣苔作為模式植物進(jìn)行研究，有助于了解植物在高濃度二氧化碳環(huán)境下的適應(yīng)機(jī)理，在我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過(guò)程中，這種能吸附二氧化碳的植物可扮演重要角色，有重要價(jià)值。

像報(bào)春苣苔、百花山葡萄這樣的瀕危物種，一旦滅絕，就會(huì)導(dǎo)致植物多樣性的喪失，對(duì)其進(jìn)行遷地保護(hù)，通過(guò)科學(xué)手段繁育，能夠?yàn)槠浞N群繁衍提供保障。

中國(guó)，是世界上生物多樣性最豐富的國(guó)家之一。

長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)以最積極的態(tài)度建立國(guó)家公園、自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)走廊等，對(duì)瀕危植物資源進(jìn)行搶救性保護(hù)，起到了較好的效果。隨著人口的繼續(xù)增長(zhǎng)以及環(huán)境的不斷變化，“種子（質(zhì)）庫(kù)”這一新穎的遷地保護(hù)模式開(kāi)始在中國(guó)發(fā)芽生長(zhǎng)。其中，位于云南昆明北郊的中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)，是我國(guó)唯一的國(guó)家級(jí)野生生物種質(zhì)資源庫(kù)，目前保有的植物種子超過(guò)1萬(wàn)種，規(guī)模居世界第二位。

種質(zhì)庫(kù)更神奇的作用在于，假若某個(gè)物種在野外滅絕，通過(guò)貯藏種子的野外回歸，或許有機(jī)會(huì)創(chuàng)造“亡者歸來(lái)”的奇跡。種質(zhì)庫(kù)的背后，種下的是一個(gè)個(gè)物種得以延續(xù)的終極希望。

人類(lèi)對(duì)種質(zhì)庫(kù)這一大科學(xué)設(shè)施到底有多重視？中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)主任李德銖研究員打了個(gè)比方：種質(zhì)庫(kù)所在建筑只有4層樓，而地基質(zhì)量足以蓋起40層樓，“因?yàn)樗前倌甏笥?jì)、千年大計(jì)”。

采集種子是知識(shí)和耐力的考驗(yàn)

前段時(shí)間，“種子獵人”劉成從無(wú)量山帶回了一位“新科長(zhǎng)”——美麗桐自此正式落戶(hù)中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)。

科，是物種的一個(gè)分類(lèi)等級(jí)。最早，被子植物分類(lèi)的話語(yǔ)權(quán)完全掌握在西方科學(xué)家手里；當(dāng)中國(guó)科學(xué)家開(kāi)始參與分類(lèi)時(shí)，大部分科已經(jīng)建立。美麗桐科則是我國(guó)植物學(xué)家發(fā)表的第6個(gè)被子植物科。

親手采集到種質(zhì)庫(kù)美麗桐科的第一份種子，這是劉成簡(jiǎn)單的小幸福，更讓他感受到民族自豪感。

蔡杰是種質(zhì)庫(kù)的第一批采集員，他永遠(yuǎn)忘不掉那段西藏墨脫之行。在那里，數(shù)小時(shí)內(nèi)，便可領(lǐng)略從巍峨雪山到熱帶雨林的千姿百態(tài)，一山顯四季，十里不同天?！白屛倚膭?dòng)的不僅是祖國(guó)的大美河山，更重要的在于，作為中國(guó)人在自家土地上摸清家底，填補(bǔ)一些空白。帶回種質(zhì)庫(kù)的每一粒種子，都意味著沉甸甸的責(zé)任，”他說(shuō)，“種子在哪兒，我們就去哪兒。植物何時(shí)結(jié)種，我們就何時(shí)出發(fā)?！?/p>

為采集足夠量的種子，蔡杰和同事有時(shí)必須從山腳采到山頂。俗話說(shuō)，“一母生九子，九子各不同”，為使采集到的種子盡可能地代表物種的遺傳多樣性，同一種植物需進(jìn)行不同居群的采樣。再考慮到日后的保存、研究，一份種子的數(shù)量通常為2500～10 000粒，每個(gè)居群的個(gè)體數(shù)不少于50個(gè)。

局群是劃分生物的一個(gè)層次。2 0 世紀(jì)六七十年代，英國(guó)著名植物分類(lèi)學(xué)家海伍德就明確提出，我們面對(duì)的每個(gè)物種都是一個(gè)居群系統(tǒng)。自然物種并不是由個(gè)體直接組成，而是個(gè)體在特定時(shí)空中按照一定規(guī)律集合成居群，再由不同居群有規(guī)律地組成物種。研究物種的居群系統(tǒng)比研究單份的標(biāo)本更能獲得對(duì)一個(gè)物種的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

雖然經(jīng)典分類(lèi)學(xué)家采用模式概念與模式標(biāo)本的方法，用某一模式標(biāo)本代表某一物種，但個(gè)體只能在一定程度上代表物種，并不能完全代表物種。而居群概念和居群研究方法，能讓人們更準(zhǔn)確地理解和處理好物種內(nèi)的個(gè)體變異和變異幅度，正確處理與物種鑒定特征有顯著差異的異常個(gè)體，更好地理解標(biāo)本上的變異，同時(shí)處理好疑難復(fù)合群。（文/陳家寬）

也就是說(shuō)，每一種物種種子入庫(kù)，一般要采集至少2500粒健康飽滿的種子?！?500粒是算出來(lái)的，也是根據(jù)采集實(shí)踐得出來(lái)的?！辈探芙榻B。因?yàn)榛謴?fù)植物種群至少需要50個(gè)成年個(gè)體，按照種子最低10%左右的成苗率，再加上每隔5～10年開(kāi)展萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的耗損，按照200年的保存期限，算出來(lái)應(yīng)該保存2400粒左右健康飽滿的種子。而整個(gè)種子收集網(wǎng)絡(luò)有超過(guò)百家科研院所、保護(hù)區(qū)和高校參與，為了便于一線工作人員掌握，種子保存數(shù)量的下限定在了2500粒?！斑@是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐和數(shù)據(jù)支持計(jì)算出的最優(yōu)數(shù)量。”

保存種子數(shù)量越多，對(duì)單個(gè)物種未來(lái)的恢復(fù)和利用肯定越有利。但有些植物野外個(gè)體本身就已經(jīng)很少，過(guò)度采集可能影響植物野外生存；另外，種質(zhì)庫(kù)空間有限，單個(gè)物種種子數(shù)量過(guò)多會(huì)擠占其他植物的空間。為盡可能減少對(duì)目標(biāo)物種生存或繁殖更新的影響，采集的種子量應(yīng)不超過(guò)當(dāng)時(shí)可采集量的20%，也被稱(chēng)為“20%可獲得種子量”原則。

此外，采集員還須根據(jù)果實(shí)和種子的形態(tài)等，對(duì)種子的成熟度進(jìn)行判斷，成熟度與種子的初始活力密切相關(guān)，而活力是種子保存能否成功的基礎(chǔ)。

除了種子，采集員還會(huì)采集憑證標(biāo)本、DNA 葉片材料，記錄采集時(shí)間、地點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔、所采植株數(shù)、土壤類(lèi)型、周?chē)h(huán)境和植被狀況等相關(guān)野外信息，拍攝生境、植株、花或果的特寫(xiě)等照片。

一些情況下，若是“緣分”沒(méi)到，采集員只能白跑一趟。蔡杰以云南祿勸的平當(dāng)樹(shù)為例：之前，與它相關(guān)的記錄極少，第一年沒(méi)找到；第二年深秋，位置找對(duì)了，但花期已過(guò)，于是又回到種質(zhì)庫(kù)進(jìn)行人工培育；第3年，才確定了花期在9～10月；第4年，終于在花期成功實(shí)現(xiàn)野外采集。

種子采集并非探險(xiǎn)，采集員往往會(huì)提前做足避險(xiǎn)措施，但這并不意味著沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)?！坝龅竭^(guò)野獸、毒蛇，被紅火蟻、山螞蟥、馬蜂叮咬早已是家常便飯。有時(shí)，連植物也不好‘對(duì)付’。”蔡杰記得，采集火麻樹(shù)種子時(shí)，被樹(shù)枝上的刺毛蜇到，一股劇痛迅速?gòu)氖直蹅鞯叫呐K，連呼吸也變得困難，一周后才消腫。后來(lái)聽(tīng)說(shuō)，火麻樹(shù)刺毛的毒性很大。

西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)保存的植物種子

蔡杰始終認(rèn)為，種子采集并不是對(duì)身體的挑戰(zhàn)，而是對(duì)知識(shí)和耐力的考驗(yàn)。在同一片區(qū)域，往往生長(zhǎng)著很多外形相似但物種不同的植物，因此，種子采集員在采集時(shí)絕不能弄混。蔡杰是植物分類(lèi)學(xué)博士，從20歲出頭采到年近不惑，和種質(zhì)庫(kù)一同成長(zhǎng)，知識(shí)儲(chǔ)備已足以應(yīng)對(duì)這樣的挑戰(zhàn)。

隨著種子采集的物種數(shù)量破萬(wàn)，種質(zhì)庫(kù)物種數(shù)量的增加速度趨緩?！叭菀撞傻奈锓N都采到了，相同物種種子采集也有飽和的那一天，接下來(lái)的工作肯定越來(lái)越難?！辈探鼙硎荆杉?duì)伍已經(jīng)做好了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。

對(duì)待種子像母親對(duì)待孩子般全心呵護(hù)

種質(zhì)庫(kù)位于昆明北郊黑龍?zhí)?。在這里地下一層一個(gè)相當(dāng)于兩層樓高的空間內(nèi)，有5個(gè)總面積為220平方米的冷庫(kù)。

一般來(lái)說(shuō)，利用低溫、干燥的方式，能保存種子的活力。以玉米種子為例，在室外保存632天，萌發(fā)率就會(huì)從97.5%下降至50%，但在種質(zhì)庫(kù)冷庫(kù)環(huán)境內(nèi)，理論上在900年后，仍有50%的萌發(fā)率。根據(jù)理論模型預(yù)測(cè)，棉花種子的壽命，甚至有望突破6萬(wàn)年。

專(zhuān)家介紹，在一定范圍內(nèi)，儲(chǔ)存溫度每降低5℃，種子壽命就增加一倍；種子含水量每減少1%，種子的儲(chǔ)存壽命就延長(zhǎng)一倍。綜合考慮科學(xué)性和可行性之后，種質(zhì)庫(kù)選擇了“-20℃、相對(duì)濕度15%”這一低溫干燥條件。

進(jìn)入冷庫(kù)，映入眼簾的是一個(gè)個(gè)玻璃瓶。大瓶里裝的是體積較大的種子，小顆粒種子被放在小瓶里，然后再放進(jìn)密封盒。“每個(gè)瓶子里還放置了變色硅膠作為指示劑，一旦受潮能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。”種子管理組組長(zhǎng)何華杰說(shuō)。在冷庫(kù)內(nèi)，記者看到了《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》中一級(jí)保護(hù)植物珙桐等瀕危植物的種子，以及平日很難見(jiàn)到的竹子種子，甚至還有野生稻種子。

為什么會(huì)存放野生稻？種質(zhì)庫(kù)的收集目標(biāo)須遵循“3E”標(biāo)準(zhǔn)，即Endangered（瀕危）、Endemic（特有）和Economically important（有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值）。野生稻和哪個(gè)“E”有關(guān)系？何華杰向記者解釋?zhuān)ㄒ吧驹趦?nèi)的農(nóng)作物野生近緣種，和“有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值”密切相關(guān)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)在追求高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時(shí)，導(dǎo)致作物的遺傳多樣性大大喪失，品種單一化。雜交稻技術(shù)中的雄性不育系，正是野生稻，但目前，我國(guó)野生稻的種類(lèi)和分布區(qū)域都在急劇縮減，因此，保存野生稻的種質(zhì)資源意義重大。

根據(jù)操作規(guī)范，一份種子入庫(kù)之前要經(jīng)歷簽收登記、初次干燥、清理、質(zhì)量檢測(cè)、計(jì)數(shù)、再次干燥共6個(gè)實(shí)驗(yàn)室步驟。其中，兩次干燥是為盡量去除種子中的自由水（種子中的水分按其狀態(tài)和特性可分為自由水和結(jié)合水。自由水存在于種子的毛細(xì)管之間，很不穩(wěn)定，在0℃時(shí)就會(huì)結(jié)冰），防止低溫下種子因細(xì)胞間隙和細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰而受到傷害。

進(jìn)入冷庫(kù)，并不代表種子到了處理的終點(diǎn)?！拔覀兒苋菀着袛鄤?dòng)物或植物是死是活，但種子的活力很難辨析?！泵劝l(fā)實(shí)驗(yàn)員楊娟表示，很多種子都在休眠，需要通過(guò)萌發(fā)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)種子的活力。

95%以上物種的萌發(fā)實(shí)驗(yàn)條件都是未知的，80%的溫帶、極地種子會(huì)休眠，且休眠的深淺程度不一。以野生大百合為例，兩年的時(shí)間里，楊娟在它身上用了不同溫度、不同基質(zhì)、不同時(shí)間的十幾種組合定溫及變溫條件，但每一天，打開(kāi)培養(yǎng)柜，她只能在記錄本上無(wú)奈地寫(xiě)下“0”。她從沒(méi)放棄努力，第3年，她決定模仿大百合生長(zhǎng)的四季溫度環(huán)境，從春到冬、從夏到春、從秋至夏、從冬到秋，同時(shí)進(jìn)行這4種模擬條件下的實(shí)驗(yàn)。最終在次年夏天，種子變“大”了，胚芽變得更寬更胖。終于，她可以在萌發(fā)記錄本上記下“1”。

“對(duì)待這些種子，就像母親對(duì)待孩子，全心呵護(hù)?！睏罹瓯硎?，每份種子她會(huì)設(shè)置3～5個(gè)條件的萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，每周都要對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以探索最佳的實(shí)驗(yàn)條件。有些物種自播種至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，實(shí)驗(yàn)過(guò)程可長(zhǎng)達(dá)1000多天。而在種子入庫(kù)的5～10年后，楊娟會(huì)組織再次萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，觀察種子在貯藏期間的活力變化，一旦低于75%，便會(huì)繁殖育種，或是重新去野外采集。

目前，復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授鐘揚(yáng)采集的高原種子中，一部分就儲(chǔ)存在種質(zhì)庫(kù)。那么，這些種子的活力保持得如何？“鐘老師的種子非常好，萌發(fā)實(shí)驗(yàn)顯示，活力保持得很不錯(cuò)。”楊娟告訴記者，在高原種子的萌發(fā)中，起初遇到了一些坎兒，“我們認(rèn)為高原極端環(huán)境下種子都能萌發(fā)，那么在更‘友好’的相對(duì)高溫的環(huán)境下，種子應(yīng)該更容易萌發(fā)。事實(shí)上，很多高原種子在相對(duì)高溫下不萌發(fā)，只會(huì)在它原先所處的低溫下萌發(fā)?！?/p>

“種子是最容易保存的種質(zhì)資源?！焙稳A杰介紹，在種質(zhì)庫(kù)，還有另外3種保存方式：第一種是超低溫保存（-196℃的液氮中），對(duì)自然界約20%在低溫、低濕度條件下會(huì)失去活力的頑拗型種子，比如杧果、椰子等，可以把種子里的胚、莖尖等組織取出來(lái)，通過(guò)滲透包埋處理，放到液氮里保存；還有一種是離體保存，主要針對(duì)蘭花等難以用種子保存的植物，保存的材料包括試管苗、愈傷組織、塊根、塊莖、球莖及其他微繁殖體或培養(yǎng)物；第三種是保存DNA，將植物的DNA 提取出來(lái)進(jìn)行低溫保存。

在何華杰就職于種子管理組的前13年，種質(zhì)庫(kù)保存了中國(guó)1/3的種子植物。他期盼著，到自己退休時(shí)，這一比例能上升到2/3。

鐘揚(yáng)（1 9 6 4—2 0 1 7），生前為復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，長(zhǎng)期致力青藏高原生物多樣性研究和保護(hù)。

種子資源事關(guān)國(guó)家生態(tài)安全，事關(guān)整個(gè)人類(lèi)未來(lái)。青藏高原是國(guó)際生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)，擁有我國(guó)最大的生物“基因庫(kù)”，但國(guó)內(nèi)外種質(zhì)庫(kù)都缺少收藏，而在全球氣候變暖和人類(lèi)活動(dòng)的影響下，一些植物正在消失，搶救性收集記錄迫在眉睫。

鐘楊教授率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，在青藏高原為國(guó)家種質(zhì)庫(kù)采集了數(shù)千萬(wàn)顆種子，對(duì)高原特有植物，進(jìn)行了系列搶救性收集記錄，建立了青藏高原特有的植物“基因庫(kù)”，為國(guó)家提供了重要的生態(tài)安全儲(chǔ)備資源；他艱苦援藏1 6 年，足跡遍布西藏最偏遠(yuǎn)、最艱苦的地區(qū)，為西部民族地區(qū)的人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究做出了重要貢獻(xiàn)。2 0 1 7 年9 月2 5 日，鐘揚(yáng)在赴內(nèi)蒙古為民族干部授課途中遭遇車(chē)禍，不幸逝世，年僅5 3 歲。

鐘揚(yáng)將畢生精力獻(xiàn)給了國(guó)家生態(tài)安全事業(yè)，他用生命在祖國(guó)大地上，播種下希望，播種下未來(lái)。他愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)的精神，感染、影響著無(wú)數(shù)人。（據(jù)共產(chǎn)黨員網(wǎng)）

種質(zhì)資源是國(guó)家的戰(zhàn)略資源和核心競(jìng)爭(zhēng)力

那么，為何要為小小的種子建大科學(xué)設(shè)施？

中科院昆明植物研究所種質(zhì)資源庫(kù)首席科學(xué)家李德銖說(shuō)，千萬(wàn)不要小看這“小小”的種子，種質(zhì)資源是一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略資源和核心競(jìng)爭(zhēng)力。老一輩植物學(xué)家常說(shuō)，一個(gè)物種影響一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)，一個(gè)基因關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的興盛，誰(shuí)掌握了大量的種質(zhì)資源，并且研究得最深入、利用得最多，誰(shuí)就能把握生物技術(shù)的未來(lái)。

建設(shè)種質(zhì)庫(kù)能有力保障我國(guó)生物戰(zhàn)略資源安全、助力作物改良創(chuàng)新和新作物篩選、科學(xué)管理國(guó)家植物資源，并促進(jìn)我國(guó)相關(guān)學(xué)科體系的發(fā)展。它將為我國(guó)野生生物種質(zhì)資源的保護(hù)、研究、開(kāi)發(fā)及合理利用，提供技術(shù)支撐條件和決策依據(jù)。

要像重視芯片一樣，重視物種基因的保護(hù)和挖掘。作為大科學(xué)設(shè)施，種質(zhì)庫(kù)一定要做一些前瞻性、戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的研究工作，這樣才能實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源的增值服務(wù)。

那么，種質(zhì)庫(kù)為何要對(duì)植物極小種群等都給予重點(diǎn)關(guān)注？畢竟有專(zhuān)業(yè)人員認(rèn)為，物種消失是自然規(guī)律，不需要去專(zhuān)門(mén)保護(hù)一個(gè)僅有幾株的植物。

李德銖解釋道，保護(hù)植物極小種群，對(duì)維護(hù)生物多樣性、基因多樣性而言意義巨大。一種植物的滅絕，可能導(dǎo)致十至數(shù)十種相關(guān)生物出現(xiàn)生存危機(jī)乃至滅絕。一個(gè)鮮為人知的物種，無(wú)論從生態(tài)系統(tǒng)的功能性，還是未來(lái)遺傳資源保護(hù)與發(fā)掘利用來(lái)說(shuō)，都有生態(tài)、科學(xué)、文化、經(jīng)濟(jì)方面的潛在價(jià)值。目前，我國(guó)對(duì)極小種群種子的野外收集工作已取得不小進(jìn)展，在極小種群的野外回歸方面也做出了嘗試。

當(dāng)一個(gè)物種快要滅絕時(shí)，就要開(kāi)展生態(tài)修復(fù)，這是保存種質(zhì)資源的作用之一。但野外回歸難度較大，要花大量的功夫。一棵樹(shù)在野外成活還不算回歸，真正的野外回歸應(yīng)當(dāng)是種群生態(tài)服務(wù)功能的整體回歸，這需要時(shí)間，也是種質(zhì)庫(kù)下一步的重點(diǎn)方向。

種質(zhì)庫(kù)建設(shè)初期，主要著眼點(diǎn)還是在國(guó)內(nèi)。如今，種質(zhì)庫(kù)已是具有重要國(guó)際影響力的野生生物種質(zhì)資源保藏設(shè)施，保藏能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，有能力在世界范圍內(nèi)發(fā)揮更大作用。接下來(lái)，種質(zhì)庫(kù)還將繼續(xù)提升種質(zhì)保有量，預(yù)計(jì)再收集5000～6000種。未來(lái)還要進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際合作，提高中國(guó)種質(zhì)庫(kù)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。

目前，在支持種質(zhì)庫(kù)建設(shè)的力量中，還是政府、科研院所、專(zhuān)家學(xué)者居多，未來(lái)應(yīng)更加多元，特別需要社會(huì)力量的支持，植物方面的公眾教育也亟須彌補(bǔ)。