□文/盧寶榮

常年保持-18°C 的挪威斯瓦爾巴全球種子庫(kù)

一則烏克蘭國(guó)家基因庫(kù)在俄烏軍事沖突中被炸、導(dǎo)致約16 萬(wàn)份植物種子樣本被毀的消息，猶如一石激起千層浪，迅速在全球網(wǎng)絡(luò)上傳開(kāi)。盡管這條消息的真實(shí)性最后沒(méi)有被證實(shí)，但是由此引發(fā)的人們對(duì)植物種子的擔(dān)憂仍沒(méi)有被放下，甚至引發(fā)了更廣泛的熱議。很多人更是開(kāi)始關(guān)注這樣一些問(wèn)題：什么是基因庫(kù)？基因庫(kù)與種子有什么關(guān)系？

什么是基因庫(kù)

“基因庫(kù)”這個(gè)名稱(chēng)為舶來(lái)品，是由英文名稱(chēng)Gene Bank 翻譯而來(lái)，因此也被稱(chēng)為“基因銀行”。簡(jiǎn)單理解，基因庫(kù)就是儲(chǔ)存基因資源的倉(cāng)庫(kù)或銀行。由于基因庫(kù)中主要儲(chǔ)存著承載基因或基因資源的種子，基因庫(kù)也被稱(chēng)為“種子庫(kù)”。

此外，一些基因庫(kù)中還儲(chǔ)存著除了種子以外的其他生命體，如器官、組織、細(xì)胞，甚至DNA。因此，基因庫(kù)還被稱(chēng)為“種質(zhì)資源庫(kù)”和“遺傳資源庫(kù)”等。

盡管名稱(chēng)不同，但是它們的意思基本一樣，這是由于現(xiàn)代基因庫(kù)的功能變得越來(lái)越復(fù)雜，內(nèi)容越來(lái)越具有綜合性，其名稱(chēng)也相應(yīng)出現(xiàn)了多種形式，但現(xiàn)在更逐漸趨向于使用“基因庫(kù)”這個(gè)名稱(chēng)。例如，位于我國(guó)深圳的國(guó)家基因庫(kù)（CNGB）就是一個(gè)世界領(lǐng)先，集生物樣本資源、生物信息數(shù)據(jù)和生物活體儲(chǔ)存等于一體的多功能與綜合性基因庫(kù)。

因此，基因庫(kù)可以被定義為以保護(hù)基因資源為目標(biāo)的人工建筑或設(shè)施。

基因資源（種質(zhì)資源或遺傳資源）是指具有實(shí)用價(jià)值或潛在應(yīng)用價(jià)值的生物遺傳材料，包括DNA、基因、細(xì)胞、組織、器官等。

種子是植物的重要器官，無(wú)論是種子還是其他器官、組織或細(xì)胞，它們都是有生命的存在?；驇?kù)中儲(chǔ)存的也必須是有生命的活體，如果儲(chǔ)存條件滿足不了生命的延續(xù)，在儲(chǔ)存過(guò)程中造成這些生命體死亡或喪失了生命活力，那就失去了對(duì)基因資源保護(hù)的意義。

因此，基因庫(kù)必須是一種能夠保證被儲(chǔ)存生命體具有活力的人工設(shè)施，在這樣的設(shè)施中，儲(chǔ)存的生命體能夠維持最低的生命活動(dòng)，但又盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持生命的活力狀態(tài)。由此可見(jiàn)，基因資源的保護(hù)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的事業(yè)。

有一個(gè)真實(shí)故事可以充分體現(xiàn)基因資源的重要性。在20 世紀(jì)70 年代，柬埔寨陷入了一場(chǎng)國(guó)內(nèi)戰(zhàn)爭(zhēng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到了極大影響，就連該國(guó)最重要的主糧水稻也因?yàn)閼?zhàn)亂而無(wú)法種植，以至于當(dāng)戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束之后才發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)卦毡榉N植的水稻品種幾乎完全喪失，使整個(gè)國(guó)家戰(zhàn)后的糧食安全面臨巨大挑戰(zhàn)！所幸的是，在戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生之前，該國(guó)將完整的水稻品種資源保存在國(guó)際水稻研究所（IRRI）的國(guó)際水稻基因庫(kù)（IRG）里。在困境之中，IRG 將這一整套水稻品種資源還給柬埔寨，使該國(guó)的水稻生產(chǎn)得以恢復(fù)。

基因資源的保護(hù)方法

由于世界人口迅速增長(zhǎng)，加之氣候變化和人類(lèi)過(guò)度干擾自然，導(dǎo)致大量物種瀕危與滅絕。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在過(guò)去500年里，已經(jīng)有近1 000 個(gè)物種滅絕！很多物種甚至在人類(lèi)認(rèn)識(shí)它們之前就已經(jīng)滅絕了。

從地球上消失的物種，永遠(yuǎn)不再回來(lái)，這是地球的悲哀、人類(lèi)的悲哀，也是一場(chǎng)大災(zāi)難。因此，國(guó)際組織和各國(guó)政府都紛紛呼吁并采取緊急措施，拯救和保護(hù)正在消亡的生物物種。

通常，基因資源的保護(hù)包括就地保護(hù)和遷地保護(hù)這兩大類(lèi)。

就地保護(hù)，也稱(chēng)為原地保護(hù)或原生態(tài)保護(hù)。顧名思義，就地保護(hù)是指在特定空間范圍內(nèi)，通過(guò)保護(hù)原生態(tài)環(huán)境來(lái)達(dá)到保護(hù)動(dòng)植物物種的目的。國(guó)家或省一級(jí)政府設(shè)立的自然保護(hù)區(qū)就是按照需求，在特定的空間范圍內(nèi)盡量減少人類(lèi)的活動(dòng)干擾來(lái)保護(hù)動(dòng)物或植物。對(duì)于栽培植物的就地保護(hù)，也采用農(nóng)家保護(hù)方法，即在農(nóng)田生態(tài)環(huán)境中利用農(nóng)事活動(dòng)、食品需求和文化習(xí)俗等，對(duì)傳統(tǒng)的農(nóng)家品種以及珍貴的種質(zhì)資源進(jìn)行種植與保護(hù)。

遷地保護(hù)，也稱(chēng)為異地保護(hù)或易地保護(hù)，是指將目標(biāo)動(dòng)植物的活體樣本從其原生境或原產(chǎn)地遷移到適宜的生活環(huán)境，如動(dòng)物園、水族館和植物園中進(jìn)行飼養(yǎng)、種植和繁殖的一種保護(hù)方法；或是將目標(biāo)的動(dòng)植物樣本放置在特殊的設(shè)施中，如基因庫(kù)中進(jìn)行保存的一種方法。

這些基因資源可以被隨時(shí)取出進(jìn)行繁殖，即使這些物種在原生境中消失了，也能夠通過(guò)基因庫(kù)中保存的種子或細(xì)胞的人工種植和擴(kuò)大繁殖，將其保留下來(lái)，避免這些物種在地球上徹底消失。

基因庫(kù)中儲(chǔ)存的DNA、組織、幼苗和種子都必須是有生命的活體

全球第二大的野生種質(zhì)資源庫(kù)——中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)

基因資源遷地保護(hù)的方法眾多，但最快捷和常見(jiàn)的保護(hù)方式就是通過(guò)基因庫(kù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)基因庫(kù)保存種子或其他樣本，可以根據(jù)研究或應(yīng)用的實(shí)際需求，隨時(shí)從基因庫(kù)中獲得。以保存種子的基因庫(kù)為例，為了確保儲(chǔ)存種子的持久生命力，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)需要一些最基本的軟件、硬件設(shè)施和其他條件，包括保持低溫的種子儲(chǔ)藏庫(kù)、對(duì)種子進(jìn)行繁殖復(fù)壯的種植基地、對(duì)儲(chǔ)存種子動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理的數(shù)據(jù)庫(kù)以及各種必要附屬條件（如種子萌發(fā)率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、種子分類(lèi)鑒定實(shí)驗(yàn)室等）。

各國(guó)基因庫(kù)現(xiàn)狀

早在20 世紀(jì)初，很多國(guó)家就先后建立了規(guī)模不同、功能各異的基因庫(kù)。目前，全球最大的基因庫(kù)是有“世界種子的諾亞方舟”之稱(chēng)的斯瓦爾巴全球種子庫(kù)，它位于挪威的北極圈內(nèi)，距離極點(diǎn)1 000 多千米，在永久凍土地帶中（天然大冰箱），可以經(jīng)受地震等自然災(zāi)害的破壞。

斯瓦爾巴全球種子庫(kù)儲(chǔ)存著來(lái)自全球基因庫(kù)中超過(guò)4 000 個(gè)植物物種的86 萬(wàn)份種子備份，包括豆類(lèi)、小麥、稻米等糧食作物種子。

此外，位于全球的各個(gè)國(guó)際農(nóng)業(yè)研究中心或研究所，都有不同農(nóng)作物的基因庫(kù)，儲(chǔ)存著大量農(nóng)作物基因資源。例如，國(guó)際水稻研究所專(zhuān)門(mén)儲(chǔ)存了栽培稻品種以及野生稻不同種類(lèi)的種子樣本12 萬(wàn)余份，國(guó)際玉米小麥改良中心也儲(chǔ)存了近3 萬(wàn)份玉米種子樣本和15 萬(wàn)份小麥種子樣本。與此同時(shí)，包括中國(guó)、印度、巴西、馬來(lái)西亞、墨西哥在內(nèi)的生物多樣性大國(guó)或特色資源國(guó)，都有自己的國(guó)家和省一級(jí)的基因庫(kù)，確保了大量的獨(dú)特基因資源的保存。

中國(guó)是世界植物種類(lèi)最豐富的國(guó)家之一，擁有3 萬(wàn)多種植物。中國(guó)也是世界農(nóng)作物八大起源中心之一，擁有非常豐富的農(nóng)作物種類(lèi)。有幾種重要的糧食作物，如水稻、小米（粟）、黃米（黍）和大豆等作物都起源于中國(guó)。因此，中國(guó)對(duì)世界糧食安全作出了巨大貢獻(xiàn)。

自20 世紀(jì)60 年代以來(lái)，中國(guó)曾對(duì)基因資源進(jìn)行過(guò)多次大規(guī)模的考察、收集和研究，當(dāng)時(shí)收集的大量農(nóng)作物基因資源，目前都儲(chǔ)存在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的國(guó)家基因庫(kù)中。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對(duì)基因資源保護(hù)重要性的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，國(guó)家一級(jí)的基因庫(kù)也隨之不斷建立。目前，影響力最大的基因庫(kù)是中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)，它位于云南省昆明市北郊，是亞洲第一大、全世界第二大的野生種質(zhì)資源庫(kù)，已保存1 萬(wàn)多種植物的種子，占我國(guó)有花植物物種總數(shù)的36%。

此外，位于深圳的國(guó)家基因庫(kù)是我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)綜合性基因庫(kù)，包括生物樣本資源庫(kù)、生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)、動(dòng)植物資源活體庫(kù)，還有數(shù)字化平臺(tái)以及合成與編輯平臺(tái)。

這些基因庫(kù)正像植物種子的“諾亞方舟”，在全球氣候變化、環(huán)境破碎化日益劇烈、戰(zhàn)爭(zhēng)影響、自然災(zāi)害和各種不定因素導(dǎo)致的物種滅絕嚴(yán)峻形勢(shì)和威脅面前，保護(hù)著重要的植物種類(lèi)。這些“諾亞方舟”中的植物種子和基因資源，將在人類(lèi)需要它們的時(shí)候發(fā)揮重要作用，解決全球的糧食安全危機(jī)。