這次滇南之行，張挺博士的運氣不錯。
他不但采到了竹生羊奶子、天胡荽金腰等一批珍稀植物的標本和種子，還在“行程之中、運氣之外”采到報春和蘭科疑似新種標本。
種子，是植物遺傳信息的攜帶者和傳遞者，是植物繁衍之源，也是一國不可或缺的戰(zhàn)略資源。
中國昆明北郊元寶山山頂茂密的樹林里，隱著一座低調而神秘的“國之重器”——中國西南野生生物種質資源庫，也被稱為我國野生生物的“諾亞方舟”。
在這座暗紅色大樓二樓的種子管理實驗室，種子采集員張挺打開一層層報紙，五天前云南蒙自之行的最新收獲一一呈現。
“每一粒種子、每一號標本都得來不易；在國家?guī)炖锒紤撚兴鼈兊臈碇?rdquo;張挺說。
同在這間實驗室，種子清理員李桂花清理完2000粒如灰塵般的蘭科植物種子后，又轉移到另一個工位，檢查一種禾本科植物——光穗披堿草十年一次的萌發(fā)情況。經過7天的喚醒、復蘇，葉芽碧綠，根系伸張，50粒種子如數成功萌發(fā)，李桂花臉上漾開了笑容。
“這是從冷庫里上萬粒光穗披堿草種子中抽樣取出的。十年過后，小小種子仍有這么旺盛的生命力，真是件讓人開心的事。”剛滿50歲的李桂花笑言，“還有大量種子要保藏幾百年、上千年，不過那時，該是我們的子子孫孫來檢測這些小寶貝的活性了！”
作為我國唯一以野生生物種質資源保存為主的設施，截至2020年12月，中國西南野生生物種質資源庫已保存植物種子10601種85046份，占我國種子植物物種數的36%；植物離體培養(yǎng)材料2093種24100份，動物種質資源2203種60262份，微生物菌株2280種22800份。
因保存量居亞洲第一，該“種子方舟”與英國“千年種子庫”、挪威“斯瓦爾巴全球種質庫”等一道，成為全球生物多樣性保護的領跑者。
一代碩儒心憂天下，“種子方舟”生逢其時
楊湘云，中國科學院昆明植物研究所正高級工程師，種子生理學博士，中國科學院昆明植物研究所種子生理學研究組執(zhí)行組長。
27年前，她還沒有這么多的頭銜。好學、年輕，對世界充滿向往。從中國科學院西雙版納熱帶植物園碩士畢業(yè)后不久，楊湘云獲得了去英國做訪問學者的機會。
“其實那時我還真不知道要往哪個方向鉆。純屬偶然，就在這時，我一位同學剛參觀過英國皇家植物園——邱園，跟我描述了那里的情況。懷著好奇，就同時報考了邱園種子儲藏生理學和劍橋大學植物科學系。”沒想到，這兩個地方都錄取了她，只是劍橋大學晚了些時日，那時，她已接受了邱園休·普里查德教授的邀請。
從1994年4月到1999年5月，楊湘云在邱園的種子世界里泡了五年，摸索復雜而多樣的種子結構，學習世界名園種子儲藏技術和先進理念，隨后帶著“一身武藝”回到故鄉(xiāng)云南。
彼時，在“植物王國”云南，我國植物分類學泰斗、《中國植物志》主編、中國科學院昆明植物研究所名譽所長吳征鎰院士在思考一個深邃而有前瞻性的問題：大量植物棲息地喪失、過度采集、環(huán)境污染、外來物種入侵和轉基因植物釋放、氣候變化，給全球野生生物資源帶來了地球歷史上五次生物大滅絕以來的最大考驗，學界如何應對？
1999年8月8日，吳征鎰給時任國務院總理的朱镕基同志寫信，闡述了我國野生生物保護措施不足，以及在生物多樣性最為豐富的云南建設一座野生生物種質資源庫的緊迫性和必要性，并提出這是我國生物技術產業(yè)的戰(zhàn)略重點和國家利益所在。信函很快得到批復，云南省政府和中國科學院旋即展開了科學調研和可行性研究的相關工作。
“不能不說，我是很幸運的！”說起一次偶然的選擇，以及幾乎“無縫連接”的機緣，楊湘云把短發(fā)往后一揚，神情一如當時投入這一生的事業(yè)。
1999年動議，2005年正式開工，2007年建成并投入運行。作為總工藝師，楊湘云和當時已在植物分類與分子系統(tǒng)發(fā)育學界嶄露頭角的青年才俊、項目總負責人李德銖研究員攜手，擔當起了我國這一大科學基礎設施的建設重任。
從科學調研到項目定位，李德銖、楊湘云團隊筆下的草圖越來越清晰，“五庫一體”的保存模式，也成為世界生物學界的又一創(chuàng)新之舉：以植物種子庫為核心庫，兼具植物離體庫、植物DNA庫、動物種質庫、微生物庫。
元寶山山頂海拔1958米，即使未來全球氣候持續(xù)變暖或發(fā)生其他災難性地質事件，這座種質資源庫也會巍然屹立。
“我們站在前人的肩膀上，設計理念和基礎建設可以說得到很好的優(yōu)化，在可以承載地上30層樓的基礎工程上建設了5層樓房。冷庫位于地下6米，給庫存種子提供了一個非常安全的家。”楊湘云說。
從種子管理室下樓乘電梯，可直達山腹的主干燥間和冷庫。打開厚重的灰白色大門，一股冷氣從80平方米主干燥間撲面而來。在主干燥間的一頭，整齊地排布著5間40平方米冷庫，其墻壁具有良好的保溫保濕性能。一排排鋼架在冷庫整齊排列，一個個特制的密封玻璃罐，裝滿純凈而飽滿的種子。
“這里溫度常年保持在零下20攝氏度。在這樣的溫度下，種子壽命可極大延長，有的可存活上千年，如水稻和小麥的種子能存活3000多年，而棉花種子則能存活6.7萬年之久。”種質資源庫種質保藏中心主任蔡杰博士說。
由于冷庫溫度低，為防止凍傷，種子管理員每次出入，都得穿上厚厚的羽絨服，戴上防凍手套，才能入庫操作。
小小野生植物種子，緣何成為戰(zhàn)略核心
環(huán)視全球，生物產業(yè)競爭聚焦到了種業(yè)，并演變成一場不見硝煙的戰(zhàn)爭。具有自主知識產權的生物科技水平，將是未來一國國力的重要體現。
1970年11月，袁隆平在三亞南紅農場發(fā)現野生稻雄性不育株；3年后，秈型雜交水稻“三系”配套的成功，開啟了水稻生產的“第二次綠色革命”。用一株普通野生稻雄性不育株，成功培育出了雜交水稻，使水稻產量增加近20%。
然而，20世紀80年代和90年代，中國植物學會理事長洪德元院士兩次考察發(fā)現，在20世紀80年代，云南野生稻分布地有26個，到1995年僅剩下兩個，消失率高達92.3%。如果野生稻滅絕，就不是一個普通物種消失那么簡單。它不僅關系我國，更關系到全人類的糧食安全。
幸運的是，近年來，蔡杰他們陸續(xù)保藏了4種中國野生稻種子。
每次涉足遠方，勤奮的采集員們都期待野外的新收獲。一粒粒靜默的野生稻種，會發(fā)揮什么樣的作用，不可限量。
在數百萬年的進化過程中，野生植物積累了各種不同的遺傳變異，蘊藏著許多栽培作物所不具備的優(yōu)良基因，如抗病蟲性、抗逆性、優(yōu)良品質、細胞雄性不育及豐產性等，是非常好的育種材料。
“誰掌握了大量的種質資源，誰研究得越深入，利用越多，誰就能把握未來。”蔡杰說，“在環(huán)境惡化形勢嚴峻、生物多樣性銳減的今天，如果我們再不搶救性地把我國的野生生物種質資源收集并妥善保存起來，那么我們下一步將怎樣與資源強國競爭，我們的子孫后代將靠什么立足？”
通過雜交，人們就能把野生近緣種中的優(yōu)良基因轉移到栽培種中，從而提高作物的產量，增強其抗病和抗蟲能力，以及承受氣候變化的能力，并增加其產量、風味、營養(yǎng)價值等，滿足人們生產、生存和發(fā)展需求。
在人類歷史上曾發(fā)生過多次由于遺傳基礎狹窄而引起的糧食安全事件。最著名的當屬19世紀40年代愛爾蘭的馬鈴薯饑荒，數百萬人因饑荒而流落他鄉(xiāng)。
而中華獼猴桃原產中國，新西蘭卻利用它培育出了目前主導國際獼猴桃市場的巨大產業(yè)。
“這些事例說明，一個基因可以影響一個國家的興衰，一個物種可以左右一個地區(qū)的經濟命脈。”李德銖說。
近年來，針對保藏的豐富種質資源，種質資源庫以國家戰(zhàn)略生物資源需求和學科發(fā)展前沿為導向，團隊以生物化學和分子生物學為主要研究手段，對植物進化、環(huán)境適應和種質資源保護利用相關的科學問題進行了探索，并有目的地挖掘特殊環(huán)境的基因資源，發(fā)明種質資源保存利用的新技術。
杏黃兜蘭、彌勒苣苔、巧家五針松、水松……一大批珍稀、瀕危植物，以及具有經濟價值、生態(tài)價值和科學研究價值的特有植物種子、野生近緣植物種子在“種子方舟”落戶。“在這里，部分物種安全得到保障，使我國野生生物種子資源快速高效研究利用成為可能。通過深入發(fā)掘和研究，種質庫在作物改良和創(chuàng)新、新作物篩選、生態(tài)恢復和野外回歸方面的作用愈加凸顯。”楊湘云說。
“但從研究能力的提升，以及庫體容量來說，已不能適應未來需要，亟須推動種質庫二期建設。”李德銖說，為擴容，目前已忍痛撤了種子博物館，進行應急改造。開庫至今14年，一方面目前已有更高的保存目標；另一方面，整體研究能力、研究水平和研究隊伍都需要有大的提升。
種子有多重要，采集就有多難
目前，我國高等植物中漸危和受威脅的種類已高達4000至5000種，約占總種數的15%—20%。
“在全球生態(tài)破壞日益嚴重、生物多樣性快速喪失的大背景下，我們國家也面臨壓力。作為種子采集員，可以說我們在與時間賽跑。”張挺說。
竹生羊奶子是桃金娘目胡頹子科胡頹子屬植物。它之所以進入張挺的目標名單，是因為研究的空白和記錄的貧乏。
