中國西南野生生物資源庫：為生物物種打造“諾亞方舟”

位于中國西南野生生物種質資源庫種子博物館內的種子墻

中國西南野生生物種質資源庫依托中科院昆明植物研究所建設，是我國唯一的國家級野生生物種質資源庫、世界上兩個按國際標準建立的野生生物種質資源保藏設施之一，同時它還是我國重要的科學研究基地和科學培圳基地。

在近日舉辦的全國科技活動周暨北京科技周活動主場科技創新成果展上，有一朵會發光的“大花”吸引了不少觀眾駐足欣賞。這朵神奇的花由1500根種子亞克力桿組成，而這些種子全部來源于中國西南野生生物種質資源庫（以下簡稱種質庫）。

中國西南野生生物種質資源庫依托中科院昆明植物研究所建設，是我國唯一的國家級野生生物種質資源庫、世界上兩個按國際標準建立的野生生物種質資源保藏設施之一，被稱為中國野生生物種質資源的“諾亞方舟”。

為植物種子提供一個家

遍布地球的植物是生命蓬勃的象征，這其中種類最多、分布最廣泛的就是種子植物——植物界的最高等類群。

種子是裸子植物和被子植物特有的繁殖和散布單元，也是種子植物生命的起點。在當今生物多樣性受到嚴重威脅的情況下，種子資源的保護和利用顯得尤為重要。

中國科學院昆明植物研究所正高級工程師杜燕對《中國科學報》記者說：“采集后種子的后續處理非常重要，需要經過登記、干燥、清理、質量檢測等八個環節的處理，種子才能最終安穩地住到冷庫這個‘家’里。”

什么樣的種子有資格入住這個“家”呢？“我們遵循‘3E’原則，即珍稀瀕危種、特有種和具有重要經濟價值的植物種子具有優先入住權。”杜燕說。

種子采集回來后，首先要進行登記，其采集的時間，地點，經緯度，種子的最初質量、數量和包裝情況等信息都將被錄入數據庫，進行建檔和管理。

隨后，管理人員將對這些種子進行初步的干燥。“剛采的種子含水量較高，如果得不到及時有效的干燥，種子就易老化，活力會很快下降，有的種子還會很快就萌發。”杜燕表示。

干燥一段時間后，種子就可以進行清理了，不同類型和大小的種子需采用不同的方法清理出來，最終才能得到飽滿而純凈的種子。

清理結束后，管理人員會取樣進行X光檢測，以評估種子的清理質量。很小的種子則需在顯微鏡下檢測。

通過質量檢測的種子，就可以進行計數了。這樣管理員才能清楚地知道每一份種子的數量，并制定合理的使用策略，在保藏的同時促進它們的開發和利用。

再經過一次主要的干燥后，種子就可以最終進入-20℃的地下冷庫保藏了。杜燕說：“種子入庫前必須進行干燥，不然它會因為含水過多，內部形成冰晶而死亡。此外，它們需放置到特制的密封玻璃瓶里才能很好地得到保存，瓶里同時還需放上具有指示作用的變色硅膠，這樣玻璃瓶一旦漏氣我們就可以及時發現。”

每隔5～10年，工作人員都將對種子進行一次萌發檢測，了解種子的活力變化情況。“如果種子活力下降到75%，我們會把它取出在溫室進行繁育或再到野外進行重新采集，以更新庫存種子。”杜燕說。

截止到2017年底，中國西南野生生物種質資源庫已收集保存了我國野生植物種子229科1990屬9837種74738份，占到中國種子植物種數的33.6% 。

中國西南野生生物種質資源庫是中國的，也是世界的。通過與英國皇家植物園邱園、國際混農林業中心等合作，其現已收集保藏了世界上45個國家的1197份重要植物種子，為全球植物多樣性保護作出了重要貢獻。

上海世博會的“種子圣殿”

2010年上海世博會英國館由托馬斯·赫斯維克設計，它摘攬了國際展覽局的場館設計金獎，還榮獲了英國皇家建筑師學會的國家建筑“萊伯金”獎。然而這朵綻放的“蒲公英”背后，小小的種子也體現了其不可或缺的重要地位。

托馬斯·赫斯維克在設計的時候，為了在展館內體現并歌頌自然力量與魅力，靈機一動，提出將種子嵌入亞克力桿的末端。

“世界上沒有一種東西比種子更具有潛力。”他認為種子寓意著生命、希望和未來。設計團隊原打算全球搜集種子，但卻無法及時運抵中國，于是英國邱園向他的中國合作伙伴中國西南野生生物種質資源庫尋求幫助。

隨后，種質庫提供了來自900種野生和人工培育的物種（不含瀕危物種）的260428顆種子。杜燕說：“我們當時收集包裝并識別了所有種子，要考慮到大小、形狀等問題，這個工作持續了幾個月。”

驚艷世界的“種子圣殿”的主體部分就這樣誕生了，其外形就如同一朵巨大的蒲公英，6萬根蘊含著植物種子的觸須在陽光的照射下晶瑩剔透，隨風搖擺，遠遠看過去整座建筑就好像要騰飛一般。到了晚上，觸須下的超微LED燈亮起來后，整座建筑則更加光彩奪目。

據了解，26萬顆種子中也包括了水稻、小麥、玉米、八角，還有油料、咖啡、茶等重要作物種子。用托馬斯·赫斯維克的話說，“細心收獲和保護好種子，它將引導我們走向可持續發展的未來”。

構建新型“智能植物志”

中國西南野生生物種質資源庫不僅保存有野生植物種子，還有我國重要野生植物的離體材料和DNA材料、重要動物的細胞系和重要微生物菌株等遺傳材料，至今它已保存了各類種質資源21666種225522份/株/條。

作為亞洲最大的野生生物種質資源“諾亞方舟”，種質庫成為了與英國千年種子庫、挪威斯瓦爾巴全球種子庫等齊名的全球植物多樣性保護翹楚，在國際生物多樣性保護行動中占據著舉足輕重的地位。

另外，中國西南野生生物種質資源庫還是我國一個重要的科學研究基地。通過十年的努力，它已建成智能植物志核心元素——DNA條形碼庫，收錄了我國近萬種重要植物的12萬個DNA條形碼及其物種信息。基于測序技術快速進步和植物學發展新要求而提出的、利用基因組大數據認知植物的iFlora2.0新理念，為植物精準鑒定、司法鑒定等提供了有力幫助。

此外，中國西南野生生物種質資源庫還是我國一個重要的科學培訓基地。十年來，它共舉辦了六期培訓班，對云南省各類國家級和省級自然保護區的1675人進行了生物多樣性保護理論和種子采集保藏技術的培訓，基本實現了云南省自然保護區培訓全覆蓋。“我們還對近萬名中小學生和大學生進行了精品化培訓，為我國生物多樣性保護工作培養了一支優秀的青年隊伍，同時也將環境保護意識和生物多樣性保護意識根植到祖國的花朵——孩子們的心中。”杜燕說。