加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【新華網(wǎng)】這里,種子可活千年——走進(jìn)中國西南野生生物種質(zhì)資源庫

2021-10-07 新華網(wǎng)
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語音播報(bào)

中國西南野生生物種質(zhì)資源庫(無人機(jī)照片,資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

中國科學(xué)家在珠穆朗瑪峰6200米地帶采集植物種子(資料照片)。 新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

中國科學(xué)家在珠穆朗瑪峰6200米地帶采集植物種子(資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

種子采集員在野外采集種子(資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

中國科學(xué)家在珠穆朗瑪峰6200米地帶采集植物種子(資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

保存在種質(zhì)資源庫的種子(資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

保存在種質(zhì)資源庫的種子(資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

保存在種質(zhì)資源庫的種子(資料照片)。新華社發(fā)(中國科學(xué)院昆明植物研究所供圖)

  近日,一批須彌扇葉芥、鼠麴雪兔子種子,被送入位于昆明的中國西南野生生物種質(zhì)資源庫精心保存。今年8月到9月,中國科學(xué)家在珠穆朗瑪峰6200米地帶采集到它們,刷新了我國采集植物種子的最高海拔紀(jì)錄。

  昆明北郊蒼翠的密林中,中國科學(xué)院昆明植物研究所內(nèi),中國西南野生生物種質(zhì)資源庫所在的四層樓房看上去很普通,但它卻是野生珍稀瀕危植物的“家園”:這里已保存植物種子10601種,占我國種子植物物種總數(shù)的三成多。

  “生命之舟”

  “一個(gè)物種影響一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì),一個(gè)基因關(guān)系到一個(gè)國家的興盛?!币压手参飳W(xué)家、中國科學(xué)院院士吳征鎰生前曾發(fā)出感慨。

  專家說,袁隆平院士培育的雜交水稻的基因源自野生稻。中國西南野生生物種質(zhì)資源庫主任李德銖說,野生稻的命運(yùn)卻令人擔(dān)憂:以云南為例,20世紀(jì)80年代,云南26個(gè)地方還有野生稻居群,現(xiàn)在24個(gè)地方已沒了它們的蹤影。

  1999年,時(shí)任中國科學(xué)院昆明植物研究所名譽(yù)所長(zhǎng)的吳征鎰院士提出要盡快建立野生生物種質(zhì)資源庫。在他的呼吁下,中國西南野生生物種質(zhì)資源庫2004年開始建設(shè),2007年開始運(yùn)行。

  被譽(yù)為“動(dòng)物王國”“植物王國”“世界花園”“物種基因庫”的云南,生物多樣性極其豐富。李德銖說,把種質(zhì)資源庫建在云南,就是因?yàn)樵颇仙镔Y源豐富。

  “野生生物種質(zhì)資源在生物產(chǎn)業(yè)中具有很大的應(yīng)用潛力,國際上對(duì)野生生物種質(zhì)資源高度關(guān)注,尤其是對(duì)野生植物的收集保存?!敝袊髂弦吧锓N質(zhì)資源庫副主任于富強(qiáng)說,這里的種質(zhì)資源庫已保存植物種子10601種、85046份,占我國種子植物物種總數(shù)的36%,使我國的特有種、珍稀瀕危種及具有重要經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和科學(xué)研究?jī)r(jià)值的物種安全得到有力保障。它是全球生物多樣性保護(hù)的重要設(shè)施之一。

  搶救性收集和貯存種子、保存瀕危動(dòng)植物遺傳材料……種質(zhì)資源庫為全球生物多樣性保護(hù)不懈努力。“這里是種子的家和生命之舟,只要這里安全無恙,就足以讓這些野生珍稀植物免遭滅絕的厄運(yùn)。我們的目標(biāo)是保存種質(zhì)資源1.9萬種、19萬份?!崩畹裸徴f,“我們與世界上其他的一些機(jī)構(gòu)會(huì)不定期交換備存種子,這對(duì)全球種質(zhì)資源的安全十分必要?!?/p>

  種子保護(hù)的70多道關(guān)

  珙桐、華蓋木……在種質(zhì)資源庫的冷庫里,珍貴的種子安靜地“住”在“玻璃罐家里”,處于休眠中。進(jìn)入冷庫程序嚴(yán)格,要經(jīng)過兩道門,一個(gè)緩沖間,以避免潮濕空氣對(duì)流進(jìn)入。

  一粒種子入庫也不容易,要遵循“3E”標(biāo)準(zhǔn),即瀕危(Endangered)、特有(Endemic)、有經(jīng)濟(jì)價(jià)值(Economic)。其中,“特有”不光指中國特有,更重要的是狹域特有。遵循這一標(biāo)準(zhǔn),國家一、二級(jí)珍稀瀕危植物,如喜馬拉雅紅豆杉、巧家五針?biāo)?,中國特有云南金錢槭、滇桐等被優(yōu)先保存。

  但滿足3E原則還不夠,種子還得經(jīng)過70多道關(guān)。從采集開始,種子的闖關(guān)之旅就開啟了。

  從沙漠戈壁到熱帶雨林、從世界屋脊到三江平原……種子采集員的足跡遍布各地。為保證遺傳多樣性,同一種植物,研究人員要在不同的生長(zhǎng)地點(diǎn)采集。中國西南野生生物種質(zhì)資源庫種質(zhì)保藏中心主任蔡杰說,一般每種植物采集保存10000粒種子,最少2500粒。

  種子采集過程充滿風(fēng)險(xiǎn)。一次,蔡杰和同事在廣西采集種子。掛滿果實(shí)的枝條被剪下后,大家下意識(shí)用手去接,頓時(shí)劇烈的刺痛感順著手背、胳膊直到心臟,大家嘗試用肥皂水洗,甚至用上了尿液,都無法緩解疼痛。幾天后,毒性減弱,刺痛感才消退。

  “這種植物叫火麻樹,蕁麻家族一員,果實(shí)上的刺毛含有一種叫‘金皮肽’的毒素,會(huì)引發(fā)人體劇痛?!辈探苷f,采集種子給我們帶來了挑戰(zhàn),也更新了我們對(duì)自然的認(rèn)知。很多物種,如果在我們尚未認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)時(shí)就滅絕了,那是多大的遺憾啊。

  常溫下,普通種子最多保存一至兩年,為延長(zhǎng)種子的壽命,要利用低溫、干燥等方式。因此,采回的種子要經(jīng)過多道質(zhì)量控制程序,才能入庫保存。

  在種子清理室,記者看到,科研人員把種子倒入分離機(jī),飽滿的種子落下來,空癟的種子被吹到一邊??蒲腥藛T還會(huì)隨機(jī)抽取部分種子進(jìn)行X光拍照,種子是飽滿還是空癟,一目了然。分揀留下的健康種子繼續(xù)被清理、質(zhì)檢、計(jì)數(shù)等?!坝行┓N子很小,如瀕危的蘭科植物種子,一顆就幾十微米長(zhǎng)(1毫米等于1000微米),干燥和計(jì)數(shù)都難。干燥間有靜電,種子會(huì)吸附在稱量?jī)x上,很難取下,為避免損失,我們抽取部分稱重,得出平均重量,再通過稱總重確定種子粒數(shù)。”種子管理員秦少發(fā)說。

  計(jì)數(shù)后,種子會(huì)被再干燥,在溫度15攝氏度、相對(duì)濕度15%的環(huán)境中,種子被放置一個(gè)月左右。蔡杰說,種子含水量降到5%至7%,在低溫、干燥下,種子進(jìn)入“休眠期”,基本達(dá)到進(jìn)入冷庫的條件?!叭绾窟^高,水結(jié)冰膨脹,導(dǎo)致種子內(nèi)的細(xì)胞受損,種子壽命就會(huì)減損?!?/p>

  經(jīng)過密閉容器分裝后,種子進(jìn)入“冬眠”套房——零下20攝氏度的冷庫。在這里,種子可存活幾十年甚至上千年,棉花種子“睡”6萬年后,活力才會(huì)降到10%。

  打開冷庫門,寒氣撲面而來。架子上整齊擺放著玻璃瓶,種子按體積大小入瓶,再放進(jìn)密封罐。瓶子上的條碼,標(biāo)明種子入庫位置和種質(zhì)信息。每個(gè)物種的種子被分為兩份,分別存放在備份庫和活動(dòng)庫中,前者永久保存,后者做萌發(fā)試驗(yàn)?!懊扛?年或10年,我們會(huì)抽樣進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn),看看種子是否還有活力?!狈N子萌發(fā)管理員楊娟說。

  種子就是希望

  沉睡于此的植物種子被悉心呵護(hù)著。而通過體視鏡將種子的形態(tài)拍攝后,合成形成立體的圖像色彩鮮艷,形狀奇異,像一個(gè)個(gè)外星生物,引發(fā)人們的關(guān)注和好奇。

  目前,中國西南野生生物種質(zhì)資源庫建立了一個(gè)由國內(nèi)數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)、高等院校和自然保護(hù)區(qū)參與的種質(zhì)資源采集網(wǎng)絡(luò),并制定了采集規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)采集國家重點(diǎn)保護(hù)和珍稀瀕危物種等野生植物物種。

  生物種質(zhì)資源的極速喪失,也促使世界各國建立各類型種子庫。目前,中國西南野生生物種質(zhì)資源庫建成后,相當(dāng)比例的珍稀瀕危特有物種的種子已經(jīng)入庫,種質(zhì)資源庫成為名副其實(shí)的避難所。“當(dāng)一個(gè)物種有滅頂之災(zāi)時(shí),我們就會(huì)啟用這些保存的種質(zhì)資源?!崩畹裸徴f。  

  中國有了不少自然保護(hù)區(qū)用于生物多樣性的保護(hù),為何還要建種質(zhì)資源庫?李德銖說,人類只有使保護(hù)物種的手段更多樣,保護(hù)才更具可靠性。如果自然保護(hù)區(qū)遇到了火災(zāi)、凍災(zāi)、蟲害怎么辦?種質(zhì)資源庫就可有效解決天災(zāi)和種質(zhì)退化問題。

  改良現(xiàn)有作物品種,甚至可能突破物種限制及種間雜交瓶頸,創(chuàng)造出新的性狀或農(nóng)作物新品種……科學(xué)家們暢想,這些種子未來也許還能上太空,在一個(gè)適宜的星球,重新開創(chuàng)一個(gè)新世界。

  科研人員在采集種子時(shí),會(huì)詳細(xì)記錄下采集時(shí)間、地點(diǎn)、海拔、土壤類型、周圍環(huán)境等信息,并把該植物的葉、花、果等信息作為憑證一一對(duì)應(yīng)種子,作為今后生態(tài)修復(fù)的依據(jù)。李德銖說,種子就是生命和希望。希望通過保護(hù)種質(zhì)資源,更好地保護(hù)人類的未來。

打印 責(zé)任編輯:閻芳

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