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用生物技術保護生物多樣性 中國這樣做
2020-05-22 07:55:02 來源: 科技日報
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  今天是“國際生物多樣性日”。目前,我國國家重點保護野生動植物物種絕大多數得到保護,朱鹮、東北虎等近10種瀕危物種種群開始恢復,60多種珍稀瀕危野生動物人工繁殖成功。

  5月22日是“國際生物多樣性日”。生態環境部副部長莊國泰不久前表示,目前,我國各類自然保護地面積約佔陸地面積的18%以上,絕大多數國家重點保護野生動植物物種得到保護,朱鹮、東北虎等近10種瀕危物種種群開始恢復,60多種珍稀瀕危野生動物人工繁殖成功。

  第十五次《生物多樣性公約》締約方大會(COP15)擬今年在昆明舉辦,聯合國《生物多樣性公約》秘書處代理執行秘書伊麗莎白·穆雷瑪認為,中國所倡導的建設生態文明不僅僅是中國的美好願景,同時也反映了全世界和全人類的共同願望。

  生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎,與每個人的生産、生活息息相關。同時,世界各國也都有責任保護其本國的生物多樣性,並應展開合作,以可持久的方式使用生物資源。但令人關切的是,一些人類活動正在導致組成生物多樣性的物種迅速減少。那麼利用現代生物科學技術,我國在保護生物多樣性方面做了什麼?

  基因組測序: 尋找中國純種綠孔雀

  今年以來,中科院昆明動物研究所鳥類學學科組帶頭人楊曉君研究員開心了好久:他飼養繁育的幾個“寶貝”陸陸續續下了20多個蛋。這些蛋來得相當不易,這可是純種綠孔雀的蛋。為了“純種”二字,楊曉君和他的團隊努力了六七年之久。

  “近年來,綠孔雀的種群數量在下降。上世紀90年代的調查和最近幾年的調查結果表明,下降趨勢是非常嚴重的。同時,我們也做了人工領養綠孔雀的調查,結果發現,領養的綠孔雀也沒有純種的了。” 楊曉君説,種群數量的急劇下降,讓綠孔雀在中國境內面臨滅絕的危險,從而對我們的生物多樣性産生衝擊;而沒有純種的領養綠孔雀,也會對後續種群恢復造成威脅。

  綠孔雀的危機不是個例。穆雷瑪接受科技日報記者採訪時表示:“我們現在所面臨的問題和挑戰不是單一的,而是全方位的。最近的科學研究表明,我們正面臨著前所未有的生物多樣性挑戰。”她手中的報告顯示,現在地球上物種消亡的速度正在加快,有千余種瀕危物種正面臨滅絕的危險。

  用新的基因組測序技術,比對純種與有其他物種産生基因交流的孔雀,比對國外同行公開的基因組數據,楊曉君團隊轉戰雲南橫斷山和大小保護區,終于找到了六七只“寶貝”,並帶到精心模倣野外生境的中科院昆明動物研究所實驗室。“我們的保護和研究出現了一縷曙光,但離足夠多的種群間基因交流的目標還有不小距離。”楊曉君説。

  事實上,生物技術是對現有的珍稀植物和動物進行改良。如今,不僅在動物學界、植物學界,甚至在原核生物界與真菌學界,無數中外科學家正在努力,試圖用生物技術拯救瀕危、極危物種。

  “五庫一體”: 保護野生種質資源的“諾亞方舟”

  1992年11月7日,全國人大常委會批準我國加入《生物多樣性公約》締約國。在這個公約中,生物技術被定義為“使用生物係統、生物體或其衍生物等技術,來制作或改變産品以達到特定用途的目的。”

  在國家大科學裝置、世界第二大種質資源庫——中國西南野生生物種子資源庫的植物種質保藏中心和分子實驗平臺上,每天有近百位科學家在做著瑣碎、細微而又極其重要的工作。他們把從我國各地採集到的形形色色有花植物種子加以分類、清理和必要的加工,然後冷藏到零下20攝氏度的植物種子庫裏或零下196攝氏度的液氮中。

  “這個資源庫的保存模式為‘五庫一體’,即以植物種子庫為核心庫,兼具植物離體庫、植物DNA庫、動物種質庫和微生物庫。”中科院昆明植物研究所植物多樣性與基因組學團隊帶頭人李德銖研究員向科技日報記者介紹,70%的種子資源進入到植物種子庫,通過幹燥和冷凍技術處理後長期存儲,同時為資源利用和科學研究提供材料;而植物離體庫的任務,主要保存中間性和頑拗性種子,以及難以用種子保存的植物,保存的材料包括試管苗、愈傷組織、塊根、塊莖、鱗莖、球莖、花粉、孢子以及微繁殖體或培養物;在DNA庫中,則篩選和鑒定了一批具有重要價值的功能基因;動物種質庫主要保存珍稀瀕危的特有野生脊椎動物種質資源,兼顧收集野生近緣種和特種經濟動物的種質資源;微生物庫則長期、安全、有效地保存具有重要經濟價值的大型真菌種質資源,同時強調對放線菌和特殊生境微生物種質資源的收集。

  “截至2019年底,我們已經在這座種子的‘諾亞方舟’裏珍藏了10096種種質資源,植物類種質資源佔我國植物總數的34.5%。一個小小的罐子裏甚至可以裝2萬粒種子,他們可以有效保持幾百年甚至上千年。”李德銖説。

  在動物種質資源方面,這個大科學裝置在短時間保存生殖細胞及胚胎細胞中取得了一些成功的案例,但目前從全世界范圍來講,動物種質資源的保存還存在很大的難度。“我們保存了6000多種動物DNA材料。目前的技術條件下,這些材料絕大部分還不能恢復成一個正常的生物個體,但可為未來的保護提供一種重要儲備。”李德銖表示。

  人工擴繁: 既保護物種數量又發揮經濟價值

  白魔芋和雲南梧桐,是我國金沙江流域的兩種特有物種,但由于種群數量小、生境狹窄、受人類幹擾嚴重,隨時面臨滅絕危險。中科院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護團隊帶頭人孫衛邦認為,白魔芋具有藥食兩用的價值,經過人工授粉,可大幅提高結實率,遠期看商業種植具有可觀經濟效益;而雲南梧桐全身都是寶,尤其桐子具有極高的營養價值,植株本身可做優質園林和景觀綠化樹種,經人工擴繁和有序利用,有望逃離瀕危的“苦海”。

  “有的物種,我們不能把它圈起來或栽活幾個樣板就了事,不但要保護其種群數量穩定恢復增長,還要發掘其經濟價值和美學價值,讓其産生多重效益,也才能實現可持續發展。”孫衛邦表示,他們近年來在漾濞槭、華蓋木等特有植物、瀕危和有重要經濟利用價值植物的保護上取得了令人矚目的成果。近年來,他們還將極小種群保護的理念和方法,推廣到珍稀瀕危野生動物的保護上。這與《生物多樣性公約》中保護地球生物多樣性、可持續利用生物多樣性和公平公正分享遺傳資源的三大目標相一致。

  “總的來説,由于我們的物種非常多,瀕危的物種也非常多,其中很多物種,我們沒辦法進行遷地保護,只能以劃定綜合保護區的方式進行。”雲南農業大學教授董揚説,而有些物種,特別是一些根係發達的植物,比如説蘭科植物,還有一些極度瀕危的植物和哺乳動物,可以遷地保護。我們要根據不同的生物物種、不同的情況辯證施策,不可能採取同一種模式。(記者 趙漢斌)

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