中國科學院昆明植物研究所，種子博物館展示的植物離體材料（2022 年5 月18 日攝） 曹夢瑤攝/ 本刊

➤超過三成的我國野生植物種子已在“種子銀行”保存，包括相當比例的珍稀、瀕危、特有物種，種質資源庫成為名副其實的種子避難所

➤一粒種子想進入“種子銀行”的保險櫃，除要滿足“3E”身份——瀕危（Endangered）、特有（Endemic）、有重要經濟價值（Economic important）外，還得經過70多道關卡，其中最重要的是採集、“體檢”、入庫三關

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 岳冉冉

　　昆明北郊，中國科學院昆明植物研究所內，一棟紅色建築掩映在綠樹花叢中。這裏保存著我國大量瀕危、珍稀的野生植物種子，不少瀕臨滅絕的物種在這裏“平安渡劫”後“多世同堂”。

　　這裏是我國第一座也是唯一一座國家級野生生物種質資源庫——中國西南野生生物種質資源庫（下稱種質資源庫），也是世界三大種子庫之一。

　　這座種子庫裏存放著哪些國寶？一個保藏野生生物種質資源的“種子銀行”，為何能與中國天眼、人造太陽等大科學裝置一樣被全球矚目？它對保護和恢復生物多樣性有何作用？

　　“種子銀行”

　　我國是生物多樣性特別豐富的國家之一，初步評估我國高等植物中瀕危和受威脅的種類至少有4000種，佔總數的10%，保護形勢十分嚴峻。

　　“一個物種影響一個國家的經濟，一個基因關係到一個國家的興盛。”已故著名植物學家、中國科學院院士吳徵鎰曾這樣感慨。

　　面對物種的不斷消亡，科學家將世界上大部分瀕臨滅絕或數量稀少的野生植物種子收集起來，貯存到一座座種子庫——“種子銀行”（Seed Bank）。

　　“種子銀行”裏存放的種子，正是基因的根本。這些種子與人們日常生活關係密切。

　　以野生稻為例。袁隆平院士培育的雜交水稻基因就源自野生稻。1970年，袁隆平在海南發現野生稻雄性不育株。多年後，他用這一野生稻成功培育出雜交水稻，使水稻産量增加近20%。

　　中國科學院院士洪德元兩次考察發現，20世紀80年代，雲南野生稻居群分布地有26個，到1995年僅剩兩個，消失率92.3%。洪德元表示，如果野生稻滅絕，不只是普通物種消失那麼簡單，甚至關係到全人類的糧食安全。

　　1999年，吳徵鎰提出盡快建立野生生物種質資源庫，這是我國生物技術産業全球競爭的戰略重點，更是國家利益所在。

　　2004年，種質資源庫在昆明開工，2007年建成並投入運作。

　　如今，已有4種中國野生稻的種子完好保藏在種質資源庫中。“這些天生天養的野生稻，是現代水稻育種和改良的重要遺傳資源，它們對維護人類生存意義重大。”種質資源庫主任李德銖説，誰掌握更多的野生種質資源，研究得越深，利用得越多，誰就能把握未來。

　　種質資源也稱遺傳資源，是指包含生物全部遺傳資訊、決定生物各種遺傳性狀和特徵的資源。這些資源既存在于栽培植物和家養動物中，也存在于野生生物的物種中。

　　1952年，我國科研工作者在遼寧普蘭店一個幹涸池塘的泥炭層裏挖到了一些古蓮果實，經測定，它們在地裏埋藏了1288（±250）年。磨破果皮後，其內的種子竟然順利萌發長大，開出了美麗的花朵。

　　這對李德銖觸動很大：“種子不僅包含著植物的遺傳密碼，更是時間膠囊，它們可以選擇在合適的時機蘇醒。我們小心翼翼保存種子，就是因為我們敬畏自然，並且相信生命的力量。”

　　之所以把種質資源庫建在雲南，就是因為雲南的生物多樣性非常豐富——高等植物19333種，約佔全國的50.3%；脊椎動物2273種，約佔全國的49.5%……可以説，雲南是名副其實的“動物王國”“植物王國”“世界花園”“物種基因庫”。

　　得雲南豐富的種質資源之利，種質資源庫不僅保存了植物種子，還搶救性收集和保存了野生植物的離體材料、DNA、微生物、動物種質資源等遺傳材料，曾入選中國十大科技進展項目。

　　截至2022年，種質資源庫已保存我國本土野生植物種子11305種90738份；植物離體培養材料2194種26200份；DNA分子材料8541種69144份；微生物菌株2320種23200份；動物種質資源2253種80362份，是亞洲最大的野生生物種質資源庫。它與英國千年種子庫、挪威斯瓦爾巴全球種子庫一起，成為全球生物多樣性保護的領跑者。

　　種子“闖關”

　　金鐵鎖、華蓋木、珙桐……保存這些種子的冷庫位于地下6米深處，這些珍貴的種子躺在玻璃罐中，正在休眠。這裏是它們最安全舒適的家。

　　一粒種子想進入“種子銀行”的保險櫃並非易事，必須得有準入身份，即滿足“3E”標準——瀕危（Endangered）、特有（Endemic）、有重要經濟價值（Economic important）。其中，“特有”不光指中國特有，更指狹域特有。按照該標準，國家一、二級珍稀瀕危植物，如喜馬拉雅紅豆杉、巧家五針松，中國特有的雲南金錢槭、滇桐等被優先保存。

　　身份之外，種子進入“種子銀行”還得經過70多道關卡，其中最重要的是採集、“體檢”、入庫三關。

　　採集關是指無論沙漠海島、熱帶雨林，還是世界屋脊、三江平原，從海拔6000多米的高山，到海平面下50米的區域，只要有種子的地方，種子採集員都會到達。

　　為保證物種遺傳多樣性，種子採集員會在不同生長點採集同一種植物種子。一般每種植物會採集保存10000粒種子，最少2500粒。

　　種質資源庫保藏中心主任蔡傑回憶起一次在廣西某地的採集經歷：“當挂滿果實的枝條被剪下，大家下意識用手去接，劇烈的刺痛感頓時順著手背、胳膊直導心臟。我們用肥皂水洗，甚至用上了尿液，都無法緩解疼痛。直到幾天後植物的毒性減弱，刺痛感才慢慢消退。”

　　原來這種植物叫火麻樹，蕁麻家族一員，果實上的刺毛含有毒素金皮肽，會引發人體劇痛。蔡傑解釋説，採集種子時，碰到毒蛇咬、螞蟥叮、蜂蜇是常事，但每一次採集經歷在他看來都很珍貴：“我常想，如果人類尚未認識這個物種，它就滅絕了，那會是多大的遺憾。”

　　採集回來的種子還不能馬上入庫，後面還有幾十道的“體檢”關。

　　在種子清理室，科研人員把種子倒入分離機，飽滿的種子落下，空癟的種子被吹走。科研人員還會隨機抽取部分照X光，種子是否健康，飽滿還是蟲蛀，一目了然。

　　之後，分揀留下的健康種子繼續被清理、質檢、計數。

　　據了解，最難計數的當屬蘭科種子，比如虎頭蘭，其一顆種子的大小如同粉塵。“幹燥間有靜電，蘭科種子會吸附在稱量儀上，很難取下。為避免損失，我們會抽取部分稱重，得出平均重量，再通過稱總重估算出種子粒數。”種子管理員秦少發説。

　　計數後，種子會被再幹燥，在15℃、空氣相對濕度15%的環境中被放置1～2個月，以確保充分幹燥。當種子含水量降到5%～7%，它就能進入“休眠期”，基本達到進入冷庫的要求。

　　最後，經過密閉容器分裝，種子會進入“冬眠”套房——零下20攝氏度的冷庫。在這裏，種子可存活幾十年甚至上千年。

　　打開冷庫門，寒氣撲面而來。記者看到，架子上整齊擺放著玻璃瓶，種子按體積大小入瓶，再放進密封盒。瓶子上的條碼，標明種子入庫位置和種質資訊。每個物種的種子被分為兩份，分別存放在備份庫和活動庫中，前者永久保存，後者做萌發實驗或分發利用。

　　“每隔5年或10年，我們會抽樣進行萌發實驗，看看種子是否還有活力。”種子萌發管理員楊娟説，萌發成的小苗不會被浪費，小苗的資訊會被發布到研究所網站上，植物園和其他科研人員都可以申請使用，比如昆明植物園中不少植物就來自種子庫。

　　種子避難

　　有效貯存種子、搶救性收集種子、保存瀕危動植物遺傳材料……種質資源庫自建成後，對我國乃至全球生物多樣性保護意義重大。

　　目前，超過三成的我國野生植物種子已在“種子銀行”保存，包括相當比例的珍稀、瀕危、特有物種，種質資源庫成為名副其實的種子避難所。

　　“當一個物種遭災時，我們就會啟用這些保存的種質資源，使該物種重生。”李德銖口中的“災”，包括自然災害、疫病、戰爭等。“種子庫就是種子的保險庫，能讓野生植物免遭滅絕厄運。但我們還是希望存在這裏的種子永遠不被啟用，只是備份。因為一旦緊急啟用，就説明野外有物種滅絕了。”

　　談及我國已經有國家公園、各種自然保護區後還修建種質資源庫的原因，李德銖表示，人類的保護手段更多樣，保護就更可靠。“如果自然保護區遇到火災、凍災、蟲災，種質資源庫可有效解決天災及種質退化等問題。”

　　種質資源庫已建立一個由國內數十家科研機構、高等院校和自然保護區參與的種質資源採集保存網絡，制定了採集規范和標準，重點採集國家重點保護和珍稀瀕危物種等野生植物物種。

　　為了讓保護更加精細，種質資源庫還引入“採集單元”的概念——在採集種子時，除參考國際同行的規范，有日期、地點、海拔、土壤類型、環境、經緯度資訊外，科研人員還增加了對DNA材料的收集，為種子建立“DNA身份證”。

　　“這為我國物種的準確保護提供了分子遺傳家譜，更為今後的種質利用、生態修復奠定了扎實基礎。”蔡傑説。

　　國際上對野生生物種質資源高度關注，尤其是對野生植物的收集保存。比如英國千年種子庫已在全球收集近4萬種野生植物種子，是全球保存物種數量最多的野生植物種子庫。美國國家植物種質資源網絡保存了超過1.6萬種約60萬份農作物、野生植物的種子和其他活材料。韓國、新加坡、泰國也已建成或在建本國的種子庫。

　　“一個國家如果沒有自己的野生種質資源庫，一旦物種在本國消失，就需要斥巨資向國外‘買回’。”蔡傑舉例説，比如原産我國的獼猴桃被培育為“奇異果”，成為新西蘭農業的支柱之一；野生月季原産中國，200多年前傳入歐洲，由國外專家培育出香水月季，如今我國花卉市場的香水月季90%依賴進口。

　　守護種子安全是全人類的任務。可喜的是，不斷有海外成員加入種質資源庫。來自歐洲、非洲、美洲等地的種子相繼來到這裏備存。如今，種質資源庫已備份保藏了40多個國家和地區的2000多份重要植物的種子。

　　李德銖説：“資源備份就是給物種上保險，它是防范、應對小概率災難事件的最有效措施。就像不要把雞蛋放在一個籃子，我們也願意為國際重要的種子庫提供備存服務，這對全球種質資源安全十分必要。”

　　談到種質資源庫的技術提升，蔡傑表示，野生植物種子庫收集保藏體係主要借鑒了作物種質庫的經驗和技術，它對亞熱帶森林和喜馬拉雅高山地區物種的保存技術和方案，仍有優化空間。

　　“常規種子庫的低溫幹燥保存技術，無法對我國一些熱帶亞熱帶樹種，如木蘭、山茶、殼鬥、樟科等類群的種子長期保存，對于這部分重要資源，我們還需要新技術。”

　　未來，種質資源庫將建設超低溫（液氮）庫，可將成熟的植物胚性細胞係、短命種子進行長期保存，以覆蓋保護更多物種。

　　“我們有信心讓這些存儲生物遺傳密碼的‘種子銀行’，繼續為保護地球生物多樣性貢獻力量。”李德銖説。□