我的研究生在熱帶雨林中讀

帆子

我的本科專業(yè)是生物技術(shù)，大三寫論文檢索資料的時候發(fā)現(xiàn)了“中國科學院西雙版納植物園”這個詞條，于是百度了一下，發(fā)現(xiàn)這個植物園是中國科學院的一部分，竟然還招收研究生。后來，西雙版納研究所成了我的考研目標，最終我也如愿以償。大部分的同學都在高校的實驗室開始了研究生涯，而我的研究生生活卻從濕潤的熱帶雨林開啟。

蘭科植物保護：一個也不能少

西雙版納地處東南亞熱帶以北，特殊的地理位置、多樣的地形地貌和優(yōu)越的氣候條件，孕育了豐富的植物資源和多樣的植被類型，尤其是有著極其豐富的蘭科植物。早在上世紀80年代中期，中科院植物研究所的研究員們就對西雙版納地區(qū)蘭科植物開展了系統(tǒng)和全面的野外調(diào)查。但是在此后的近20年間，卻缺乏對蘭科植物的跟進考察，在此期間，我注意到橡膠和茶葉的大面積單一種植使土地利用方式發(fā)生了顯著變化，使得很多原始生境嚴重片段化甚至喪失，對這一地區(qū)的生物多樣性產(chǎn)生了嚴重的威脅。

那么在這資料缺失的20年間，西雙版納地區(qū)的蘭科植物究竟有沒有受到橡膠和茶葉種植的影響呢？有多少蘭科植物因此滅絕？帶著疑問，我和研究所的研究人員開始了長達一年的野外調(diào)查。翻閱相關(guān)資料、對標本進行分析和研究后，我們最終確定了西雙版納地區(qū)蘭科植物數(shù)量共計115屬426種，與20年前的96屬335種的結(jié)果相比，蘭科植物并沒有受到橡膠、茶葉種植的明顯威脅，反而屬種有所增加，這又是為什么呢？

在一次進行野外調(diào)查的時候，我仔細記錄了蘭科植物的分布，我發(fā)現(xiàn)大部分種類密集分布在大約1000米帶1200米的中海拔區(qū)域，只有百分之十幾（約70種）的種類分布在海拔1000米以下且其中大部分（40余種）分布在禁止開墾的保護區(qū)。而適合橡膠和茶葉生長的海拔大多在海拔1000米以下，看來橡膠種植園的大規(guī)模擴張對蘭科植物的影響并沒有我們想象的那么嚴重?！澳沁@么說就不用做保護工作啦？”我的導師一句話敲醒了我。他對我說，即使只有30余種蘭科植物未受保護，但它們一樣有價值，值得被關(guān)注。

在后來的田野調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)這30多種植物相對分散，因此我建議因地制宜，建立小塊保護區(qū)來保護這些植物。而在這30種蘭科植物中，白旗兜蘭已近瀕危，整個植物園也僅剩下兩株，討論之后我們決定將這兩株白旗兜蘭移植到研究中心，進行精心培植，并研究其繁衍之道。由于蘭花在自然界中主要靠蘭株假鱗莖萌發(fā)新芽和種子萌發(fā)不斷增加植株，而白旗兜蘭之所以瀕臨滅絕，主要是繁殖能力的急劇下降，這跟氣候的變化和生長環(huán)境的影響都有關(guān)系。為保險起見，我們放棄了分株培植的方式，而采用植物組織繁殖和種子繁殖。經(jīng)過長時間的培植和觀察，我們發(fā)現(xiàn)白兜期藍種子的成活率不高，而植物組織繁殖法的成活率卻很高。最終，我們將通過后者培植成功的60株幼苗放入小塊保護區(qū)，用竹片加以保護，并派專人隨時跟進其成長情況。

斷腸草的華麗轉(zhuǎn)身

斷腸草學名鉤吻，它的全株皆有劇毒，但因為它的葉子像極了金銀花，所以每年有很多誤食悲劇，除此之外吃了鉤吻花的蜜也會中毒。但即使鉤吻“令人斷腸”，我還是發(fā)現(xiàn)西雙版納地區(qū)亦有用鉤吻治療類風濕的傳統(tǒng)，可見當?shù)厝藢︺^吻抱著一種又愛又恨的態(tài)度。那究竟是鉤吻中的什么成分會讓人“愛”上它呢？

我本科時的專業(yè)是生物技術(shù)，遺留下的“職業(yè)病”促使我想把植物中有益于人類的成分發(fā)掘出來，于是我穿上白大褂，從野外回來后便一頭鉆進實驗室，想看看鉤吻草的背后究竟有什么玄妙。我首先分析了類風濕這一疾病的發(fā)病原因以及主要治療方法。已有的研究表明，類風濕為免疫性疾病，是由于體內(nèi)T淋巴細胞和B淋巴細胞活躍所致?，F(xiàn)代臨床上主要用免疫抑制藥物治療，效果顯著，那么會不會恰好鉤吻草中就有這種免疫抑制類物質(zhì)呢？

要知道，免疫抑制類藥物是目前用于治療人體器官移植中排異反應的重要藥物，沒有免疫抑制類藥物，就沒有現(xiàn)代意義上的人體器官移植。通過實驗，我從鉤吻中分離到一系列化合物并進行了免疫抑制活性測試，到目前為止，我發(fā)現(xiàn)了其中2個新化合物及其2個相似衍生物的免疫抑制活性，這類化合物對T淋巴細胞和B淋巴細胞均有較好的抑制效果，特別對B淋巴細胞在很低濃度（1-0.1uM）時仍具有很高的抑制活性，而它與目前常用的免疫抑制（器官移植）的藥物中的活性物質(zhì)完全不同，具有很大的臨床利用空間。

更令人感到驚訝的是，在后續(xù)的研究中，我們又在鉤吻中發(fā)現(xiàn)了9個結(jié)構(gòu)新穎的化合物，其中的幾種化合物對人體的白血病、肝癌細胞、肺癌細胞、乳腺癌細胞和結(jié)腸癌細胞5種癌細胞都具有較強的細胞毒活性，看來中醫(yī)中用斷腸草“以毒攻毒”來治療惡性腫瘤的方法也是有一定科學依據(jù)的。民間都說鉤吻“一吻斷腸”，如今它卻在科學面前來了個華麗轉(zhuǎn)身，如果可以對這些化合物進一步深入研究并加以利用，定會使鉤吻成為醫(yī)學界里的大英雄。

“活化石”會遷徙

在研究植物的過程中，我還發(fā)現(xiàn)一個十分有意思的現(xiàn)象。西雙版納有許多植物都活了上萬年，被稱為植物的“活化石”，它們之所以能從遠古生存到現(xiàn)在，是因為它們會根據(jù)氣候的變化而“遷徙”。

和動物遷徙不同，植物隨氣候遷移的過程是極為漫長的，因為它一個世代僅能通過種子散布的方式進行一次遷移行動。影響植物遷移速度的因素也很多，比如在地形平緩、氣候穩(wěn)定的熱帶地區(qū)，世代周期短、種子散布距離遠的植物具有最快的遷移速度等等。然而能同時擁有這些特征的植物是少數(shù)，不少遠古植物絕大多數(shù)都因不能緊跟氣候變化速度而滅亡。

雖說處在熱帶，地形又相對平緩的西雙版納地區(qū)的生態(tài)環(huán)境比較穩(wěn)定，但近一個世紀，因為全球氣溫變暖，西雙版納的氣候還是有所變化。植物園里的檔案顯示，許多植物都發(fā)生了一定程度的遷移。那么，這群植物究竟是怎樣通過遷移得以生存的呢？經(jīng)過導師指點，我找來西雙版納植物園里的野生果斑果藤作為樣本研究。

斑果藤是一種“高智商”的植物，他們已經(jīng)存在了幾萬年之久。它們的果實為鮮紅色，能吸引許多食果鳥。它們小而堅硬的種子藏在果肉里，可以通過食果鳥的糞便遷移，這樣就具有了很遠的種子散布距離。而斑果藤的世代周期為十年，相比于其他植物相對較短。這些因素都保證了它繁衍的能力，所以斑果藤的遷移速度算得上很快了，再加上西雙版納天然的地理和氣候優(yōu)勢，因此即使時代更迭，斑果藤仍然生存至今。

像斑果藤這樣依靠動物來進行傳播種子，繁衍生息的植物像是一種線性傳播，所以這些植物的遷移行為較為獨立。除此之外，我還發(fā)現(xiàn)一些草本植物還具有“集體智慧”，比如各種豆科植物，它們會成群結(jié)隊地一同遷移。由于豆科植物生長較為密集，它們的根部聯(lián)結(jié)生長，除了共同分享水分、營養(yǎng)之外，這些脈絡還會將繁衍的生長信息互相傳達，向相同的方向散播花粉和種子，呈帶狀或片狀發(fā)生整體遷移，形成專業(yè)上所說的“帶狀遷移”。

除了斑果藤和豆科植物等一些有代表性的物種，還有不少植物的生存帶也都升高了一定的海拔，像滇南馬兜鈴、翠柏等等。之所以這么多植物都可以順利遷徙，還得歸功于西雙版納在地理和氣候上的優(yōu)勢，植物通過遷移較短的距離就可能到達其適應區(qū)域，即便是遷移較慢的植物也能有足夠的時間找到適宜區(qū)域而存活下來。這些都是在西雙版納地區(qū)許多植物種類保存了幾百萬年的原因。

責任編輯：曹曉晨