在中國西南邊陲一個零下20攝氏度的冷庫里，9萬多份野生植物種子“沉睡”其中，“睡眠”周期可達(dá)幾百年甚至上千年。這就是位于云南昆明北郊的中國科學(xué)院昆明植物研究所中國西南野生生物種質(zhì)資源庫(以下簡稱“種質(zhì)資源庫”)。
1999年，83歲高齡的中國科學(xué)院院士吳征鎰向國家提出建議，希望能在生物多樣性最為豐富的云南建設(shè)一座野生生物種質(zhì)資源庫，加大力度搶救野生動植物資源。人才、實驗室、數(shù)據(jù)庫……一點(diǎn)一點(diǎn)籌建，2007年，種質(zhì)資源庫在昆明建成。經(jīng)過十余年的探索、搜集與攻關(guān)，種質(zhì)資源庫目前已保存我國本土野生植物種子11305種90738份(達(dá)我國有花植物物種總數(shù)的三分之一)，從學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗到成為全球第二、亞洲最大的野生植物種質(zhì)資源庫，成為全球生物多樣性保護(hù)的領(lǐng)跑者之一。
跋山涉水 拯救瀕危物種
“《中國植物志》中記載了31000余種植物，但其中有20%的植物面臨很高的滅絕危險。從生物多樣性保護(hù)的視角看，種質(zhì)資源庫的收集覆蓋了全國的野生植物資源。”種質(zhì)資源庫主任李德銖說，“保護(hù)種質(zhì)資源，關(guān)系到人類自身，關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，像青蒿素的發(fā)現(xiàn)、獼猴桃的改良等，都是開發(fā)、利用野生植物資源作出的巨大貢獻(xiàn)。因此，建設(shè)種質(zhì)資源庫是一個百年大計。”
一代代科學(xué)家傾盡心血，在珠穆朗瑪峰上，在干熱河谷中，在實驗室里，采集、研究、培養(yǎng)……一批批優(yōu)秀人才加入到這場瀕危物種的拯救行動中。
種質(zhì)資源庫采集部多次赴珠峰地區(qū)開展采集，并于2021年9月在海拔6200米區(qū)域成功采集到須彌扇葉芥、鼠麯雪兔子等植物的種子，刷新了全球野生植物種子采集的最高海拔紀(jì)錄。
懸崖峭壁、毒蛇、毒蟲、地質(zhì)災(zāi)害……野外采集種子的艱辛，種質(zhì)資源庫種質(zhì)保藏中心主任蔡杰歷歷在目。“不能因為那里很偏遠(yuǎn)、有危險就不去了。”蔡杰說，大家學(xué)習(xí)爬樹的技能，通過繩子攀樹可以攀到很高的地方，通過降繩的方式下到天坑開展采集。“上天入地”的技能，幫助團(tuán)隊采集到高黎貢山72米高的臺灣杉種子。
種子采集難，保存亦難。采集回來的種子，在篩選入庫前要經(jīng)歷接收登記、清理、質(zhì)量檢測等10個大環(huán)節(jié)，100多個步驟。“我們現(xiàn)在看到的是豆科植物胡枝子的萌發(fā)實驗，9萬多份種子都要經(jīng)歷這樣一個過程。每5到10年做一次萌發(fā)實驗，如果它的萌發(fā)率低于75%，我們要重新采集，或者把它種出來繁殖更新，以保證這份種子永遠(yuǎn)都有活力。”種質(zhì)保藏中心種子管理組組長何華杰介紹。
開放育才 在實踐中歷練人才
種質(zhì)資源庫主要涉及植物分類學(xué)和種子生物學(xué)，而這兩門學(xué)科都是冷門學(xué)科，人才奇缺。對地處云南邊疆民族地區(qū)的種質(zhì)資源庫來說，吸引人才、培養(yǎng)人才的任務(wù)更為艱巨。怎么辦?
“首先靠國際合作。2004年以來，我們與英國‘千年種子庫’簽訂十年合作協(xié)議，共同培養(yǎng)人才，種質(zhì)資源庫的技術(shù)人員都去‘千年種子庫’培訓(xùn)或?qū)W習(xí)過。”李德銖說。
李德銖是吳征鎰培養(yǎng)的第一批博士，他從英國劍橋大學(xué)完成博士后研究回國后，擔(dān)任中國科學(xué)院昆明植物研究所副所長，見證了種質(zhì)資源庫5年可行性研究和5年建設(shè)的過程。
在種質(zhì)資源庫處于籌建階段時，李德銖建議蔡杰去英國學(xué)習(xí)。于是蔡杰遠(yuǎn)渡重洋，在英國皇家植物園邱園千年種子庫學(xué)習(xí)國外對種子庫的運(yùn)維管理方式。“很慶幸能有這段經(jīng)歷，讓我學(xué)習(xí)到更多的東西。”蔡杰說。
學(xué)成后，蔡杰回到熟悉的昆明植物所，同時帶回了種質(zhì)資源管理、采集保護(hù)收藏的技術(shù)。“那時李德銖老師正在做中國植物脫氧核糖核酸(DNA)條形碼項目。針對我國物種資源分布不均的問題，我們優(yōu)化采集收藏流程，優(yōu)化工作效率。”蔡杰說，上萬數(shù)量級的DNA庫和標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼數(shù)據(jù)，為種質(zhì)資源研究和保護(hù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
在種質(zhì)資源庫的各個實驗室，有許多伏案做實驗和檢測各類材料的中青年技術(shù)人員，他們被稱為技術(shù)支撐人才。走進(jìn)種子清理室，一股濃香迎面撲來，技術(shù)人員楊忠蘭正熟練地用種子分離機(jī)清理一份蕁麻科種子。
“這些技術(shù)人員可能論文不是很多，但他們多年從事一項技術(shù)工作，就成了行家里手，對我們科研工作有重要支撐作用。”李德銖說：“我們對人才分類管理，對技術(shù)支撐人才評價標(biāo)準(zhǔn)不是論文，而是用國內(nèi)外公認(rèn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來考評，讓他們有上升的空間，如今種質(zhì)資源庫支撐序列已有10位技術(shù)人員成為高級工程師或高級實驗師。”
對于研究型人才，種質(zhì)資源庫在自己培養(yǎng)的同時，充分利用國家和中科院的各項人才政策，積極引進(jìn)高層次人才，目前26名研究員中有8人屬于引來的“鳳凰”。他們在云南的野生稻、花卉、水果種子研究等方面發(fā)揮了重要作用。
昆明植物所所長孫航表示：“我所開展‘深化科研院所改革、提升原始創(chuàng)新能力試點(diǎn)’，通過抓攻關(guān)，以任務(wù)促學(xué)科發(fā)展、以任務(wù)促人才培養(yǎng)。全所共組建任務(wù)攻關(guān)團(tuán)隊21個，涵蓋64個專題攻關(guān)組。試點(diǎn)以來，昆明植物所承擔(dān)了國家重大任務(wù)和千萬級以上重大任務(wù)10余項，協(xié)力攻關(guān)重大科技任務(wù)。”
科學(xué)報國 傳承弘揚(yáng)科學(xué)家精神
“我們不僅要搜集保存種質(zhì)資源，還要邊保存邊研究邊利用，讓種質(zhì)資源庫能發(fā)揮更大價值。”李德銖表示。
2017年，從昆明植物所博士畢業(yè)的時曉菲，辭職來到云南保山一家公司做羊肚菌推廣種植。“在公司的五年經(jīng)歷，讓我意識到很多技術(shù)問題只在田間地頭是無法解決的。”帶著產(chǎn)業(yè)實踐中遇到的問題，時曉菲再次回到昆明植物所做博士后，繼續(xù)研究羊肚菌。
“我們在國內(nèi)比較早地研究羊肚菌，研究了20年，分清了中國羊肚菌的種類，收存了菌種，弄清了羊肚菌的特性并成功馴化，解決了產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)問題。”種質(zhì)資源庫副主任于富強(qiáng)說，他帶領(lǐng)一個團(tuán)隊長期研究培育羊肚菌品種，也是時曉菲的博士后合作導(dǎo)師。
目前，云南每年羊肚菌面積種植三萬多畝，產(chǎn)值三億多元。“我們與二三十個企業(yè)合作，在全國20個省推廣種植羊肚菌，占全國羊肚菌面積的四分之一。”于富強(qiáng)說。
走進(jìn)植物離體庫，五顏六色的植物在透明瓶罐中靜謐生長。“這些培養(yǎng)基是我們用化合物給它們配比出的‘美食’。”植物離體庫高級工程師何俊拿起一瓶兜蘭介紹，“目前，種質(zhì)資源庫已保存植物離體培養(yǎng)材料2143種26200份。每份種子我們一般培養(yǎng)15瓶左右，如果有科研機(jī)構(gòu)或企業(yè)需要，我們再進(jìn)行大量培養(yǎng)與繁殖，以供研究或應(yīng)用之需。”
“很早之前老師告訴我一句話——‘科研做到極致一定有應(yīng)用價值’。我們年輕一代擁有很好的平臺，種質(zhì)資源庫是國家大科學(xué)裝置，現(xiàn)在青年科學(xué)家的機(jī)會越來越多。”時曉菲感慨道。
近年來，種質(zhì)資源庫累計服務(wù)用戶3610余人次，分發(fā)14706份總DNA，10510份活體材料，向218家機(jī)構(gòu)分發(fā)共享19306份，共825253粒植物種子。
一粒粒種子、一份份材料從種質(zhì)資源庫分發(fā)開來，為種子的研究與應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。
“吳征鎰、蔡希陶等前輩言傳身教、淡泊名利，還有‘擇一業(yè)而終一生’的李恒老師，都是我們身邊的榜樣，讓我們種質(zhì)資源庫有一種很好的學(xué)風(fēng)和傳承，影響帶動了中青年隊伍，使大家不計名利，志存高遠(yuǎn)。”李德銖說。
“爭分奪秒”是退休返聘專家程治英給何俊留下的主要印象。“當(dāng)時，60多歲的程老師每天都早早來到實驗室，裝滿水杯就開始在超凈工作臺上專注研究。為了給我們騰出更多實驗時間，程老師中午匆匆吃完飯就會利用午休時間繼續(xù)工作。”何俊回憶道。
“我們將心系‘國家事’、肩扛‘國家責(zé)’，立足中國西南，輻射東南亞等，面向‘一帶一路’沿線區(qū)域，提升戰(zhàn)略植物資源調(diào)查與評價、收集與保存、發(fā)掘與利用的創(chuàng)新鏈集成能力，成為特色鮮明、研究卓越、有重要影響力的世界一流研究機(jī)構(gòu)。”孫航說。
(記者 張 勇 徐鑫雨 見習(xí)記者 阮紫嫣)
編輯：郭成
