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他是植物學界的「諾亞」,傾一生為人類造「種子方舟」

「任何生命都有其結束的一天,但我毫不畏懼,因為我的學生會將科學探索之路延續。」在紀錄片《播種未來》里,著名植物學家、復旦大學生命科學學院教授鍾揚說過這樣一句話,而他留給未來的4000萬顆種子,也許會在幾百年後的某一天生根發芽……

一切定格在鍾揚回眸的瞬間,這段《播種未來》是他一生的寫照。車禍奪走他的生命,他的精神依然春風化雨。特別是他給「種子方舟」貢獻的千萬顆種子,承載著未來科學的無限未知和希望。

他為什麼情有獨「種」

鍾揚講過一個關於獼猴桃的故事:1904年,英國人在湖北宜昌農村意外發現一種奇異的植物,他們從樹上剪下20多根枝條帶回去,後來輾轉傳到紐西蘭,最終紐西蘭人雜交出了現在大家都愛吃的獼猴桃。

在鍾揚看來,那個不懂雌雄異株的年代,獼猴桃誕生是一個機緣巧合——如果剪下的都是雌株或都是雄株枝條,回去是無法繁殖的。而且,如果當時取的植物並不是整個獼猴桃種群里最好的呢?如果這個獼猴桃有病害、蟲害呢?不過,奇妙的小概率事件就這樣發生在了紐西蘭獼猴桃身上,這也更加證明了植物種質資源的偉大力量。

糟糕的是,隨著氣候變化、環境污染的加劇,很多種子正在瀕危和消失,人類失去了了解和利用它們的機會。於是,21世紀到來以後,科學家保護生物多樣性的想法付諸了實踐——儲存低溫休眠的種子。

中科院昆明植物所黨委書記楊永平研究員告訴科技日報記者,生物多樣性保護一般分為就地保護和遷地保護。就地保護就是我們所熟悉的建立自然保護區,遷地保護比較常見的是植物園、野生動物園、水族館,然後就是建立遺傳資源庫。對於珍稀、瀕危和有經濟價值的重要野生植物,讓它們的種子低溫休眠,保持生命狀態,是以備將來之需的最好方式。

在離北極1000公里左右屬於挪威管的永久冰川凍土層里,有一座斯瓦爾巴特種子庫。這是世界上目前最引人注目的種子庫,學界稱之為「種子方舟」或「末日種子庫」。它不僅科學上、工程上設計精妙,而且還考慮了人類在遭受核打擊和停電的情況,選址在這樣一個得天獨厚的位置。

另一個「大牛」是英國皇家植物園邱園千年種子庫,它收集非常廣泛,在那裡可以找到來自非洲和亞洲幾乎所有的種子。由此可以分析全世界關於種子的現狀,以及評估環境變化以後種子的狀況。

不過,在與邱園的科研合作中鍾揚發現,所有的植物里居然沒有一粒來自中國西藏的種子。「關於全球變化的預測,版圖上少了一塊。」鍾揚他們為此寫了一篇文章,闡述全世界氣候變化研究必須要有西藏的種子。Nature雜誌在2008年發表了這篇文章,同時也呼籲世界科學家重視西藏的種子。

就在差不多的時間,中國西南植物種質資源庫在中科院昆明植物所落成。現在,這個種子庫數量規模亞洲第一,與上述二者並列為世界三大種子庫。在楊永平看來,鍾揚是我國種子庫建設的推動者和實踐者。

中國西南植物種質資源庫

在西藏和種子作伴的歲月

過去十幾年,鍾揚每年有一小半時間都在西藏收集種子。從藏北高原到藏南谷地,從阿里無人區到林芝雅魯藏布江邊,他在藏地行路超過10萬公里,和團隊收集了上千種植物的4000萬顆種子。

「西藏是每個植物學家都應該去的地方,上海的生物多樣性在全國可是倒數第一啊。」恰逢2001年復旦大學承擔對口援藏的工作,鍾揚立刻報了名。

青藏高原特有的生態環境孕育了特有生物資源。從海拔2000—6000米,都有植被分布,尤其是海拔3800米以上的高山草甸、灌叢、高山流石灘。就是在這些植被稀疏、蓋度小的地方,隨處分布的植物不僅可做藥物,其分布規律還體現了植物如何適應環境的進化過程。越是氣候條件惡劣的地方,越是有研究的價值。

為了分析巨柏在藏東南地區和雅魯藏布江兩岸的生存和發育情況,鍾揚和他的研究花了整整3年時間,給每一棵巨柏樹登記。不少巨柏生活在人跡罕至的山林或者懸崖上,他們克服艱險,對不同的野生種群一一標記,用分子技術分析巨柏的生長和進化情況,為全世界僅存的西藏這3萬多棵巨柏編錄了檔案。

巨柏

「在海拔4150米的地方,他們找到了世界上海拔最高的擬南芥。」楊永平在西藏工作的時候常碰到鍾揚。擬南芥是植物界的小白鼠,全世界有一半的植物學家都在研究它。通過分子生物學分析,鍾揚找到的擬南芥揭示了青藏高原最後一次跟世界上其他擬南芥分開的時間,大約在19萬年前。

擬南芥

響應全球氣候變化,青藏高原正在變暖變濕。「植物是最容易受到影響的。」調查西藏的生物資源得加快速度,鍾揚一直在跟時間賽跑。

採集種子的流程

種子各有特點,採集起來的費勁程度也大不一樣。鍾揚說,他最喜歡蒲公英,隨手一抓就有200顆種子;最討厭椰子,按照一種標本收集5000顆種子的目標,初步採集的數量要在8000顆,也就是說,兩輛卡車才能把那麼多椰子拉回來。

以光核桃(注意是光核的桃,不是光的核桃)為例,我們看下採集種子的大體流程:

由於不同的個體和不同的品種花粉之間有可能產生雜交,他們規定兩個樣之間的空間距離不得小於50公里。所以他們一天要走800公里,每走過50公里看見一個種子趕緊收集那幾個,裝上麻袋,然後開車去另外一個點。

把8000顆光核桃帶回拉薩的實驗室,師生們的噩夢開始了。沒有合適尺寸的自動化設備,鍾揚規定每人必須吃7顆。為什麼是7顆?因為他覺得吃10顆以上的話,大家以後都不想再見到他。藏族朋友最淳樸,一邊吃一邊呸呸呸,「老師你是不是采錯了,這真的不能吃!」鍾揚說,這確實不好吃,以前就是猴子吃的。

光核桃目前只在藏葯里有少許用處。但鍾揚認為,任何物種都有未知的潛在價值,沒準將來它可以跟水蜜桃嫁接獲得新品種。吃完桃,用牙刷好好地把核刷乾淨,用布擦乾,然後必須晾乾,不能暴晒,因為暴晒以後種子質量就會壞。

收集的8000顆種子全部送到中科院昆明植物所的種子庫,科學家們看有沒有裂的,有沒有被蟲蛀的。把所有的外觀做完了,再抽樣進行發芽試驗,登記下來,最後篩選5000個,封到瓶子里。這樣有可能放80年到120年。

與藏族朋友的深厚友誼

剛到西藏大學的時候,學校老師們並不相信鍾揚能為大學做些什麼。畢竟這麼多年,到西藏來的科研人員們一撥又一撥,和他們合作的人也是一批又一批,但都是完成了自己的研究就走了,沒有人留在這裡,更沒留下什麼合作成果。

藏族同事扎西次仁說:「鍾揚老師是受到我們評價最高的老師。他當時到了這裡,什麼都沒說,只做一件事,就是帶著我們一起去野外考察。」那時候,鍾揚早晨天剛亮就和同事一起出發,一直到晚上八九點鐘才收工休息。為了把包里空間省下來裝野生植物採樣,他每天只帶兩個麵包、一袋榨菜、一瓶礦泉水。

2002年,他和朝夕相處的同事瓊次仁聯合申請國家自然科學基金,失敗了。他安慰瓊次仁,然後繼續並肩作戰。2003年,申報成功,西藏大學沸騰了,這是他們的第一個國家自然科學基金項目,鍾揚也因此贏得了藏族同事們的信任。

2004年,一次高海拔地區的野外考察過後,身體狀況一直不太好的瓊次仁倒下了,被診斷出患了肝癌和胃癌。在瓊次仁病危的日子裡,鍾揚每次從野外返回上海途中,都會專門到成都,把自己打來並封裝好的滿滿一大桶西藏山泉水送到瓊次仁的病床前。每次,他都拉著瓊次仁的手,講大家野外考察和研究的進展情況。

2005年的一天,這對合作夥伴最後一次見面。「鍾老師,我還沒和你合作夠啊!」瓊次仁緊緊地拉著鍾揚的手,「我走時,你抬我!」這在藏族禮儀中,這是一個藏族漢子所能夠給朋友的最深信任了。

在青藏高原埋下科學的種子

鍾揚團隊用7年時間收集的上千種植物種子,大概佔西藏物種的1/5。鍾揚的計劃是,未來10年,再完成一個20%的任務,這樣他們大約能收集到西藏植物的1/3以上。如果還有更多類似的課題組參與進來的話,20年後,有可能把西藏的高等植物收集到75%。

現在,這個傾一生收集種子的人走了,但正如鍾揚自己所說,他的學生會將科學探索之路延續。

在藏地漫長的科考路上,鍾揚慢慢意識到,這片神奇的土地不僅需要一位科學家,還需要一位教育工作者,將科學研究的種子播撒在藏族學生心中。留下一支科研團隊,西藏的生態研究才能走得更遠。

「在復旦大學可以培養很多博士,但他們不一定對在高原上收集種子這種高勞動強度、低回報的工作有那麼大幫助。」鍾揚頗為得意的是,他的5個藏族博士畢業生有4個都留校工作了,第一個藏族博士扎西次仁已經成為西藏大學的教授。在鍾揚的帶領下,西藏大學申請到第一個自然基金項目,第一個生態學博士點。現在,西藏大學的植物學研究初具規模,這支「地方隊」已經開始參與國際競爭,在進化生物學的一些研究上與日本、歐美比肩。

「個人生命有限,但他在西藏實現了人的延伸。」楊永平進藏工作時常能碰到鍾揚,他懂這個有青藏情懷的男人。

2013年,鍾揚在西藏採樣的路上

聽說鍾揚有對雙胞胎兒子,正在上高中,一個讀漢語班,一個讀藏語班。他希望自己的孩子將來也能去西藏。

註:文中圖片除註明外均來自網路

編輯:王小龍

審核:管晶晶


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