種子庫(kù)，守護(hù)全球生物多樣性

種子庫(kù)，守護(hù)全球生物多樣性(國(guó)際視點(diǎn))

核心閱讀

種質(zhì)資源關(guān)乎人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，隨著《生物多樣性公約》《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國(guó)際條約》等相繼實(shí)施、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展等，世界各國(guó)更加認(rèn)識(shí)到種質(zhì)資源的重要性，紛紛加強(qiáng)收集和保護(hù)工作。

去年12月舉行的《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)通過(guò)了具有里程碑意義的“昆明—蒙特利爾全球生物多樣性框架”，提出反轉(zhuǎn)生物多樣性喪失曲線的宏偉目標(biāo)，包括在2050年前制止已知受威脅物種的人為滅絕，所有物種的滅絕率和風(fēng)險(xiǎn)減少到原來(lái)的1/10。當(dāng)前，分布于世界各國(guó)的各類(lèi)“種子銀行”，存儲(chǔ)了地球上數(shù)百萬(wàn)物種的遺傳密碼，保護(hù)著地球生物多樣性，守衛(wèi)著糧食安全的底線，也為生物資源開(kāi)發(fā)利用提供了重要平臺(tái)。

保存綠色財(cái)富的特殊銀行

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織估計(jì)，自上世紀(jì)初以來(lái)，世界已喪失約75%的農(nóng)業(yè)生物多樣性。在諸多應(yīng)對(duì)措施中，分布于全球各地的種子庫(kù)被視作保護(hù)物種多樣性的“保險(xiǎn)庫(kù)”。在位于北京的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、挪威斯瓦爾巴群島的北極永久凍土中、澳大利亞悉尼市遠(yuǎn)郊的安南山地區(qū)、英國(guó)南部的韋克赫斯特植物園等都儲(chǔ)存著寶貴的綠色財(cái)富——種子。目前，全球已建成種子(質(zhì))庫(kù)約1750座，共收集保存740多萬(wàn)份種質(zhì)資源，絕大部分都以農(nóng)作物種子為保存對(duì)象。

種子的科學(xué)儲(chǔ)存一般包含自然采集、清潔、干燥、儲(chǔ)存等步驟。在零下20攝氏度左右低溫冷庫(kù)中，種子可以存活幾十年、幾百年甚至幾千年。種子庫(kù)的建設(shè)一般需要達(dá)到較高安全標(biāo)準(zhǔn)，2008年啟用的挪威斯瓦爾巴全球種子庫(kù)建在距離北極點(diǎn)約1300公里的永凍冰山深處，常年維持零下18攝氏度低溫。截至2020年底，該種子庫(kù)已擁有來(lái)自世界各地的農(nóng)作物種子超過(guò)107萬(wàn)份。它擁有獨(dú)特的地理位置優(yōu)勢(shì)，為全球很多貯存機(jī)構(gòu)的農(nóng)作物種子提供備份保存。

近年來(lái)，不少?lài)?guó)家更加注重野生植物種子的保護(hù)和研究。國(guó)際生物多樣性中心和國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)中心的報(bào)告指出：“對(duì)主要作物產(chǎn)量下降的預(yù)測(cè)表明，氣候變化將對(duì)我們種植所需糧食的能力造成前所未有的壓力。開(kāi)發(fā)能夠應(yīng)對(duì)高溫、干旱和洪水以及病蟲(chóng)害的作物品種，很可能是我們?yōu)檫m應(yīng)氣候變化所能采取的最重要步驟。”

中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西南種質(zhì)庫(kù)”)研究人員楊湘云告訴記者，野生生物種質(zhì)資源是培育新品種的資源寶庫(kù)。比如農(nóng)作物野生近緣植物蘊(yùn)藏有抗病蟲(chóng)害、抗逆性等優(yōu)良基因，通過(guò)雜交可以轉(zhuǎn)移到栽培種中，從而提高作物產(chǎn)量，增強(qiáng)其應(yīng)對(duì)氣候變化等惡劣環(huán)境條件的能力。這些資源一旦消失，可能對(duì)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展造成不可估量的損失。

英國(guó)韋克赫斯特植物園內(nèi)的千年種子庫(kù)是世界上最大的野生植物種子庫(kù)之一，目前儲(chǔ)存了來(lái)自100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的4萬(wàn)多種植物、24億多粒種子，物種數(shù)占世界種子植物的16%。入庫(kù)后的種子，每10年或20年檢測(cè)一次萌發(fā)率。研究人員發(fā)現(xiàn)，有多達(dá)36%“極?！蔽锓N種子不適合通過(guò)低溫脫水的方式保存，部分來(lái)自熱帶雨林等與種子庫(kù)溫濕環(huán)境差異較大地區(qū)的種子也無(wú)法耐受當(dāng)前的保存環(huán)境，因此需要在更多地點(diǎn)，用更多方式來(lái)儲(chǔ)存。

為種質(zhì)資源保護(hù)貢獻(xiàn)中國(guó)力量

中國(guó)以農(nóng)業(yè)為主的種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)起步較早、成果豐碩，目前中國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源長(zhǎng)期保存數(shù)量超過(guò)52萬(wàn)份，保存總量居世界第二位。近年來(lái)，對(duì)于野生生物種質(zhì)資源的保存也在中國(guó)獲得長(zhǎng)足發(fā)展。

走進(jìn)中科院昆明植物研究所西園，循著起伏的道路登上園內(nèi)海拔最高的元寶山山頂，就來(lái)到西南種質(zhì)庫(kù)的主體建筑。保存種子的冷庫(kù)位于地下6米深處，雙回路供電和備用大功率柴油發(fā)電機(jī)保障了特殊情況下的電力供應(yīng)。截至2020年年底，這里僅植物種子就保存有10601種85046份，占中國(guó)有花植物物種總數(shù)的36%，已成為亞洲第一、世界第二的野生植物種子庫(kù)。

依托西南種質(zhì)庫(kù)，昆明植物研究所啟動(dòng)中國(guó)野生植物DNA條形碼研究，提出國(guó)際核心DNA條形碼新標(biāo)準(zhǔn)，建立起龐大的植物遺傳信息數(shù)據(jù)庫(kù)，收錄中國(guó)近萬(wàn)種重要植物12萬(wàn)個(gè)DNA條形碼及其物種相關(guān)信息。DNA條形碼利用基因片段對(duì)物種進(jìn)行快速鑒定，不僅在生物多樣性調(diào)查檢測(cè)方面功能強(qiáng)大，還在食品安全、生物檢驗(yàn)檢疫、流行病學(xué)等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景?！爸袊?guó)是全世界1/10植物物種生存的家園，把中國(guó)的生物多樣性保護(hù)工作做好，是對(duì)全球生物多樣性保護(hù)的巨大貢獻(xiàn)?！睏钕嬖普f(shuō)。

在昆明植物研究所的園子里，一棵樹(shù)的紀(jì)念匾上寫(xiě)著：“保存今天的種子，留作明天的禮物。”2011年，來(lái)自13個(gè)國(guó)家和地區(qū)的17名代表在這里參加“種子保存技術(shù)”國(guó)際培訓(xùn)班，種下了這棵希望之樹(shù)。目前，通過(guò)與世界混農(nóng)林業(yè)中心等合作，西南種質(zhì)庫(kù)已收集保藏40多個(gè)國(guó)家的2000多份重要植物種子。

奧耶托拉來(lái)自尼日利亞，2017年在中國(guó)科學(xué)院與發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金計(jì)劃支持下，他來(lái)到西南種質(zhì)庫(kù)攻讀博士學(xué)位，目前以博士后身份在此工作?！袄蠋熀屯瑢W(xué)們組成了緊密聯(lián)系的研究團(tuán)隊(duì)，我在這里的收獲很大。”他告訴記者，尼日利亞擁有多種地形和紅樹(shù)林、濕地、雨林、草原等不同生態(tài)系統(tǒng)，將來(lái)他學(xué)成回國(guó)后將為非洲生物多樣性研究和保護(hù)作出更多貢獻(xiàn)。

攜手編織物種多樣性保護(hù)網(wǎng)

守護(hù)種子安全是人類(lèi)的共同任務(wù)。分散在世界各地的種子庫(kù)通過(guò)種子交換、經(jīng)驗(yàn)交流等，攜手編織物種多樣性保護(hù)網(wǎng)。

英國(guó)千年種子庫(kù)與97個(gè)國(guó)家和地區(qū)的260個(gè)機(jī)構(gòu)建立了合作伙伴關(guān)系。記者在其實(shí)驗(yàn)室外的白板上看到幾行手寫(xiě)的公告：“我們收到來(lái)自贊比亞、巴西、馬達(dá)加斯加的新種子，并有來(lái)自中國(guó)從事種子保護(hù)項(xiàng)目的研究人員參觀訪問(wèn)。”據(jù)介紹，自2013年以來(lái)，千年種子庫(kù)的技術(shù)人員幫助開(kāi)發(fā)了7家新的國(guó)際種子庫(kù)。這使得一些珍稀植物種子有了儲(chǔ)存的備份，給這些物種上了多重保險(xiǎn)。

2022年3月，哥倫比亞宣布成立世界最大的熱帶作物基因庫(kù)，命名為“未來(lái)種子庫(kù)”，主要收藏豆類(lèi)、木薯和熱帶牧草等。它由國(guó)際生物多樣性中心和國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)中心管理，擁有來(lái)自100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)超過(guò)6.7萬(wàn)個(gè)樣本。據(jù)悉，這里還將利用基因組學(xué)、大數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)和人工智能等技術(shù)，加速開(kāi)發(fā)適應(yīng)氣候的作物。

新加坡植物園種子庫(kù)于2019年建成，可以存放2.5萬(wàn)種植物種子，相當(dāng)于東南亞一半的植物品種。種子庫(kù)面向公眾開(kāi)放，專(zhuān)門(mén)介紹存放種子的類(lèi)型、存放過(guò)程等，幫助公眾了解種子及生物多樣性保護(hù)的重要意義。

種子庫(kù)對(duì)于全球范圍內(nèi)的生態(tài)修復(fù)意義重大。《科學(xué)》雜志網(wǎng)站日前刊登的文章指出：“如果沒(méi)有足夠的種子供應(yīng)，全球生態(tài)恢復(fù)努力就有失敗的風(fēng)險(xiǎn)。”文章呼吁各方共同努力，分享知識(shí)和資金，建立數(shù)量充足的種子庫(kù)，以解決生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中種子供應(yīng)短缺問(wèn)題。(人民日?qǐng)?bào) 記者 尚凱元 邢 雪 劉 慧)