探秘“種子銀行”

昆明北郊，中國科學院昆明植物研究所內，一棟紅色建筑掩映在綠樹花叢中。這里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里“平安渡劫”后“多世同堂”。

這里是我國第一座，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（以下簡稱種質資源庫），與挪威斯瓦爾巴全球種子庫、英國千年種子庫構成世界三大種子庫。

“種子銀行”

中國科學院院士洪德元兩次考察發現，20世紀80年代，云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么簡單，甚至關系到全人類的糧食安全。

1999年，中國科學院院士吳征鎰提出盡快建立野生生物種質資源庫，這是我國生物技術產業全球競爭的戰略重點，更是國家利益所在。

2004年，中國西南野生生物種質資源庫在昆明開工，2007年建成并投入運行。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說，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信息、決定生物各種遺傳性狀和特征的資源。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干涸池塘的泥炭層里挖到了一些古蓮果實，經測定，它們在地里埋藏了1288（±250）年。磨破果皮后，其內的種子竟然順利萌發長大，開出了美麗的花朵。

2022年，廣西南寧市青秀山景區獲贈3粒古蓮子，科研人員經過兩年的催醒培育，有2粒種子成功萌發并于2024年6月首次開花。

之所以把種質資源庫建在云南，就是因為云南的生物多樣性非常豐富——高等植物19333種，約占全國的5 0 . 3 %；脊椎動物2 2 7 3 種，約占全國的49.5%……可以說，云南是名副其實的“動物王國”“植物王國”“世界花園”“物種基因庫”。

得云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。

種質資源庫與英國千年種子庫、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。這里是它們最安全舒適的家。

一粒種子想進入“種子銀行”的保險柜并非易事，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，中國特有的云南金錢槭、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，其中最重要的是采集、“體檢”、入庫三關。

采集關是指無論沙漠、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，種子采集員都會到達。

為保證物種遺傳多樣性，種子采集員會在不同生長點采集同一種植物種子。一般每種植物會采集保存10 0 0 0粒種子，最少2500粒。

種質資源庫保藏中心主任蔡杰回憶起一次在廣西某地的采集經歷：“當掛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。直到幾天后植物的毒性減弱，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。蔡杰解釋說，采集種子時，碰到毒蛇咬、螞蟥叮、蜂蜇是常事，但每一次采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。”

采集回來的種子還不能馬上入庫，后面還有幾十道的“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。

之后，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。“干燥間有靜電，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。”種子管理員秦少發說。

計數后，種子會被再干燥，在15℃、空氣相對濕度15%的環境中被放置1～2個月，以確保充分干燥。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。

最后，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。在這里，種子可存活幾十年甚至上千年。

在冷庫里，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信息。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，后者做萌發實驗或分發利用。

每隔5年或10年，工作人員會抽樣進行萌發實驗，看看種子是否還有活力。

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……種質資源庫自建成后，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，種質資源庫已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。“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里的種子永遠不被啟用，只是備份。因為一旦緊急啟用，就說明野外有物種滅絕了。

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采集保存網絡，制定了采集規范和標準，重點采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“采集單元”的概念——在采集種子時，除參考國際同行的規范，有日期、地點、海拔、土壤類型、環境、經緯度信息外，科研人員還增加了對DNA材料的收集，為種子建立“DNA身份證”。

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”。比如原產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；野生月季原產中國，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里備存。如今，種質資源庫已備份保存了40多個國家和地區的2000多份重要植物的種子。

常規種子庫的低溫干燥保存技術，無法對我國一些熱帶亞熱帶樹種，如木蘭、山茶、殼斗、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系、短命種子進行長期保存，以覆蓋保護更多物種。