種子銀行

陳婧

“18世紀美國農(nóng)民和園藝工作者曾經(jīng)種植過7100種不同名字的蘋果，而今天的6800種已經(jīng)滅絕了?！?/p>

著名攝影師羅布·柯塞樂（Rob Kesseler）近日在倫敦邱園（Kew，屬于英國皇家植物園）展示了一個精致壯觀而不可多見的多彩世界——種子的奇異和結(jié)構(gòu)設(shè)計的精妙，藝術(shù)家采用新科技手段的拍攝，并加之耐心精致而極富天賦的藝術(shù)處理，讓觀者進入了奇妙的植物王國探索之旅。

著名攝影師羅布·柯塞樂在倫敦邱園的種子攝影展，讓觀者進入了奇妙的植物王國

而2017年9月7日，一場名為《冰凍之歌》的新媒體藝術(shù)表演在挪威特隆姆瑟全球首演。在多媒體影像和電子實驗音樂中，從舞者的細微表情到宏大的多媒體效果，多國不同領(lǐng)域的藝術(shù)家努力尋找共同語言，表達氣候變化與人類的關(guān)系——種子深藏在北極山脈地下，它們有朝一日將是地球的希望。

兩個項目的共通之處在于，概念都來源于挪威最北部的斯瓦爾巴德島——世界上最安寧平靜的土地上，埋藏著人類的“諾亞方舟”——被凍土常年包圍的山巒地下，深埋著全球最大的種子銀行——自2008年落成以來，共有86萬種來自世界各地的種子入藏于此。

在科學(xué)家眼里，種子銀行可以抵御戰(zhàn)爭、意外事故和自然災(zāi)難，從而保護全球農(nóng)作物多樣性，基本確保未來氣候變化條件下的食物安全，為解決全球糧食危機提供幫助。在藝術(shù)家眼里，這些深埋于種子銀行里的基因種子們，就好似格林兄弟的童話中，被詛咒的公主，沉睡于雪中，安靜而充滿神秘。

對抗氣候變化

加里·富勒（Cary Fowler）曾擔任全球作物多樣性信托基金的總裁，并且是聯(lián)合國種子銀行的發(fā)起人和管理方之一。作為聯(lián)合國地球生物多樣性保護報告的總策劃人，他一直憂心忡忡：“雖然生物多樣性就存在于我們身邊，但大部分人只是在超市里看到不同顏色的蘋果時，才覺察到自己有多少選擇?！?/p>

實體種子以及植株、胚芽、細胞、原生質(zhì)體等等，甚至是DNA片段，這些親代傳給子代的遺傳物質(zhì)就是“種質(zhì)”，而攜帶遺傳信息的資源統(tǒng)稱為“種質(zhì)資源”。農(nóng)業(yè)欣欣向榮和作物進化的基礎(chǔ)，正是種質(zhì)資源。

“這樣的基礎(chǔ)卻是搖搖欲墜的，更少有人在乎。如果世界上狗的品種約在400種，那么僅僅大豆的種子數(shù)量就可以達到3.5萬到4萬種，更有20萬種不同的麥子以及20萬～40萬種不同的大米。18世紀的美國，農(nóng)民和園藝工作者曾經(jīng)種植過7100種不同名字的蘋果，而今天的6800種已經(jīng)滅絕了。”

在演講中，富勒曾經(jīng)準備了一份已經(jīng)滅絕的蘋果種類的名單，這份名單以字母順序排列，多數(shù)以人類的姓氏命名。當他向多國聽眾展示這份名單，讓他們尋找是否有自己的名字時，超過2/3的聽眾舉起了手?！昂孟⑹牵€有1/3的人沒有舉手，地球上依然存在著蘋果?！?/p>

在許多國家，最冷的播種季節(jié)變得比過去200年都要熱，而人類的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)從未經(jīng)歷過如此的高溫。如果農(nóng)業(yè)沒有經(jīng)歷過，農(nóng)作物又怎么能夠適應(yīng)？據(jù)富勒表示，最糟糕的情況會發(fā)生在南亞和撒哈拉以南的非洲。“2030年，我們將會遭遇玉米30%的減產(chǎn)，而對增長的人口來說，就是食物危機?！?/p>

人類的農(nóng)耕文明可以追溯到距今13000年前，從那時起，人類的生存模式逐漸從狩獵和采集果實轉(zhuǎn)變?yōu)榉N植農(nóng)作物?？脊艑W(xué)家曾在伊拉克的耶莫遺址中發(fā)現(xiàn)了大約公元前6750年的種子遺存。也許從那時起，人類就知道了保存種子是來年收成的重要保障。但是在全球范圍內(nèi)系統(tǒng)地整理并保存種子卻只有短短近百年的歷史。

“種子銀行是一種極端的做法，卻是不得已而為之。生存演變了數(shù)百萬年的植物物種有可能在未來幾十年內(nèi)全部滅絕。而人類80%的食物與營養(yǎng)來自植物，為此，最佳的辦法就是盡可能多地保存小麥、大米、土豆和其他植物物種?！叭祟惒粌H在挽救物種的加速滅絕，對抗未來可能發(fā)生的饑荒，更在挽救自己?！?/p>

富勒認為：”有些作物就像孤兒般沒人關(guān)心，建造種子銀行讓植物學(xué)家在未來能制造出應(yīng)對全球變暖的新作物。”英國理論物理學(xué)家、“宇宙大爆炸理論”創(chuàng)始人斯蒂芬·霍金在演講“人類如何走完下一個世紀”的報告時，不無憂慮地追問道：“在一個政治、社會、環(huán)境都很混亂的世界，人類如何走過下一個100年？”遺憾的是，霍金只有提問，沒有答案。他無奈地說：“我不知道答案，這就是我提問的原因?！?/p>

建造諾亞方舟

20世紀20年代，自幼生活在糧食短缺狀況下的俄國植物學(xué)家尼可萊·瓦維洛夫（Nikolay Vavilov）開始在全球范圍內(nèi)搜集各種不同的農(nóng)作物種子，希望通過自己的努力，解決俄國乃至全世界的糧食問題。他踏遍了世界五大洲的土地，搜集了許多農(nóng)作物的野生近緣品種以及一些不知名的可食用植物的種子，最終建立起了世界第一家“種子銀行”。

建在挪威斯匹次卑爾根島上的斯瓦爾巴德種子銀行，能避免可能發(fā)生的各種最壞險情。隧道和儲藏室埋藏在地下120米地質(zhì)穩(wěn)定的凍土層，可承受6.2級地震并可抵抗核攻擊

據(jù)統(tǒng)計，如今在全球范圍內(nèi)共有1400余家種子銀行，大約保存了650萬份種子樣本，其中大約有150萬類瀕危種子。聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的一份全球種子銀行名錄中，包括中國、俄羅斯、日本、印度、韓國、德國和加拿大在內(nèi)的許多國家都建立了自己的種子銀行。endprint

種子銀行隨時可能遭受戰(zhàn)爭、自然災(zāi)害與人為的威脅，也意味著一些種子從此不復(fù)存在。2006年，菲律賓的國家種子銀行被一次強臺風(fēng)摧毀了。伊拉克和阿富汗的種子銀行也先后在戰(zhàn)爭中被摧毀。2014年，位于埃及北西奈省的埃及沙漠基因銀行的所有儀器設(shè)備在騷亂中被暴徒們洗劫一空，冷卻系統(tǒng)被破壞，近幾十年來的研究數(shù)據(jù)毀于一旦。還有許多種子銀行因為經(jīng)費問題無法繼續(xù)運營。

富勒在斯瓦爾巴德全球種子銀行的開幕儀式上說，“種子庫的開幕標志著保衛(wèi)世界農(nóng)作物多樣性的歷史性轉(zhuǎn)折”。作為全球1400余家種子銀行的備份，在開幕慶典的時候，斯瓦爾巴德就已經(jīng)收到了來自100多個國家的1億顆種子，其中既有非洲和亞洲地區(qū)的玉米、水稻、小麥、豇豆和高粱種子，也有歐洲和南美洲不同種類的茄子、萵苣、大麥和馬鈴薯種子，幾乎涵蓋了世界上所有常見的食用農(nóng)作物種類。

建在挪威斯匹次卑爾根島上的斯瓦爾巴德種子銀行，具有獨一無二的天然優(yōu)勢和堅實可靠的安全保障。斯匹次卑爾根島四周都被海洋包圍，具有天然的安全屏障。種子銀行所在的位置比海平面高出130米左右，科學(xué)家們周全考慮了現(xiàn)在和未來世界上可能發(fā)生的各種最壞險情。即使全球變暖的狀況持續(xù)惡化，格陵蘭的冰蓋融化或者南極洲的冰層完全消融了，不斷上漲的海平面也需要在200年后才能將它完全淹沒。

位于北緯78度，距離北極點約1300公里的永凍冰山深處，種子銀行的內(nèi)部構(gòu)造非常堅固，因為設(shè)計者是以“無年限限制”的標準來建造這座獨一無二的種子庫。約100米長的堅固隧道和地下儲藏室在內(nèi)的建筑主體，都埋藏在地下約120米處，常年不化的凍土層能為儲藏室提供非常穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境，不需任何冷卻設(shè)備就能夠常年維持零下3～4攝氏度的低溫。此外，建筑物可承受里氏6.2級地震，更可抵抗核武攻擊。

大數(shù)據(jù)精確管理

斯瓦爾巴德種子銀行的管理軟件由比爾·蓋茨基金會捐贈3000萬美元專門開發(fā)而成。厚實的鋼筋混泥土和鋼化玻璃筑成的入口矗立在風(fēng)雪中，甚少開啟的大門背后還有監(jiān)視器，時刻監(jiān)控著周圍的一切。

種子銀行內(nèi)的安保措施非常嚴格，任何人想要進入種子庫的核心區(qū)都需要經(jīng)過四道緊鎖的大門。連接種子庫入口與儲藏室之間的通道的前半部分由直徑5米的巨型鋼管構(gòu)成，在通過兩扇不銹鋼大門背后，是一段長長的下行隧道，隧道盡頭還有兩道氣閘保護，之后才能進入儲存種子的地窖。

種子銀行的內(nèi)部安裝有多臺監(jiān)視器，每一箱種子在入庫時都需要經(jīng)過掃描檢查。這個看似充滿懸疑感的場景并不是科幻電影中的情節(jié)。這座占地約1000平方米神秘建筑物的智能冷卻系統(tǒng)也由工程師精心設(shè)計，一個10千瓦的壓縮機，能使種子庫維持零下18攝氏度的低溫。假如意外斷電，凍土也能讓種子繼續(xù)保持冷凍狀態(tài)。

許多重要糧食作物的種子都能夠存活千年以上，如小麥的種子能夠存活1700年，大麥的種子能夠存活2000年，生命力最強的高粱種子甚至能存活約2萬年之久，其他樣本需要定期更新。

種子銀行的每個冷藏室約375平方米，內(nèi)有金屬架，堆放了不同的塑料盒子，每個盒子裝有大約400個樣本，每間可存放150萬個樣本容器。3個冷藏庫共可容納大約450萬個編有條形碼的植物種子樣品。這些種子包含了世界上所有已知的作物種類，由歷代農(nóng)民在1萬多年中選育出來。

庫內(nèi)用來包裹種子的是一種銀色的新型種子袋，稱作“勞斯萊斯種子袋”，每包裹有500粒種子。種子袋由特殊金屬箔片和其他先進材料制成，共有四層，具有嚴格的密封性，可以讓種子在干燥和冷凍的狀態(tài)下長久保存。由世界各地寄來的種子一般都會被裝在不同的包裝器皿中，到了斯瓦爾巴德，再被裝入種子袋中。

與此同時，這里的工作人員還會為每一份種子樣本建立電子存單，并將數(shù)據(jù)輸入進計算機的存儲系統(tǒng)內(nèi)。這些數(shù)據(jù)會被提交至公開的數(shù)據(jù)庫中，任何想了解種子庫儲存情況的人，都能夠登錄相應(yīng)的網(wǎng)站檢索自己所需要的信息。

這座被譽于“植物諾亞方舟”的建設(shè)經(jīng)費超過900萬美元，價值不菲的地窖建造費由挪威政府負擔，但世界各國皆可到此儲存植物種子，每個物種儲存近500顆。雖然離目標450萬個品種仍相去甚遠，但依目前穩(wěn)定增加物種的速度來看，可望成為世界最大的糧食補給站。

在最新一批種子入庫后，斯瓦爾巴德全球種子銀行又一次關(guān)上兩扇厚重的不銹鋼大門，將凄厲的北極風(fēng)鎖在外面。

截止到今年7月1日，庫中已經(jīng)儲存有866523種農(nóng)作物種子樣本。種子銀行作為諾亞方舟的作用已經(jīng)在開始顯現(xiàn)——澳大利亞溫帶地區(qū)農(nóng)作物采集中心將一批種子樣本運往斯瓦爾巴德，就在數(shù)天后，洪水淹沒了霍舍姆鎮(zhèn)。2016年9月，斯瓦爾巴德全球種子銀行宣布，敘利亞戰(zhàn)爭促使中東地區(qū)的科研人員向種子銀行發(fā)出請求，為了應(yīng)對危機，后者不得不首次從種子庫中提取了130盒樣本品。

? 種子銀行每間冷藏? 室內(nèi)堆放的塑料盒子，? 每盒裝有約400個? 種子樣本

各國加速籌建

除了斯瓦爾巴德種子銀行，各國也開始加快種子采集和存儲的步伐。英國邱園種子銀行設(shè)立以來，是世界上最宏偉的開花植物保護項目。投資達8000萬英鎊，收集保存了全球3萬份重要和瀕危的種子。邱園種子銀行已經(jīng)收集并儲存了世界上13%的植物種子，其中大部分是開花植物。

除了英國本土植物，在這里還保存其他國家的植物。近期，種子銀行的專家把采集的目標鎖定在馬達加斯加。這座島嶼有著超過13000種植物，其中超過90%的物種只存在于該島上，而在地球其他地方都無法生存。

據(jù)英國專家研究，當?shù)?0%的物種正瀕臨消失。這場與時間的賽跑中，濕度是種子保存最大的敵人。在儲存種子之前，這些種子都必須經(jīng)過嚴格的收集、篩選及干燥過程。拿到種子后，科研人員通過X光檢測和TZ染色實驗檢測了該批種子的質(zhì)量和活力，相對含水率被降低到15%，以便它們能夠在超過200年的時間之內(nèi)不變質(zhì)。endprint

澳大利亞種子銀行也在2013年正式啟用，該銀行將負責(zé)收集和研究澳大利亞國內(nèi)特有的植物品種。澳大利亞的生物多樣性排名世界第五，還擁有全世界14%的瀕危品種。種子銀行在悉尼擁有價值2000萬美元的研究設(shè)施，對一萬種不同類型的植物種子進行了歸檔分類。銀行采用先進液氮冷藏技術(shù)，可以妥善保存那些已經(jīng)滅絕的植物種子。

美國的一些社區(qū)也通過種子銀行的方式，喚起對生物多樣性的關(guān)注：科羅拉多州小鎮(zhèn)巴索特公共圖書館開辦了一個種子銀行。讀者憑一張借書證，就可以領(lǐng)取一袋種子，拿回去栽種。到了收獲季節(jié)，讀者收取新種子，送回圖書館，讓圖書館把種子再借給別的讀者?！霸谶@樣一個書籍雜志呈現(xiàn)數(shù)字化、到處可供下載的時代，有形的種子包是吸引人們關(guān)注現(xiàn)實的另一種方式?！?/p>

中國在這場賽跑中也逐漸處于領(lǐng)先的位置。在昆明北郊黑龍?zhí)叮Ｗo瀕危植物物種而設(shè)立的中國西南野生生物種質(zhì)資源庫于2007年8月竣工，主要收集國內(nèi)瀕危的、特有的、有重要科研和經(jīng)濟價值的植物種子。2017年3月，國家重點保護植物岷江柏木入住“種子銀行”，進行搶救性保存。

中國目前約有3.1萬種植物物種，其中15%到20%的植物瀕危。例如金鐵鎖作為云南白藥三種主要成分之一，在金沙江地區(qū)曾經(jīng)常見，由于藥農(nóng)的過度采集，如今瀕危。紅豆杉樹皮中提取的紫杉醇是治療乳腺癌的最好藥物之一，云南野生紅豆杉曾占全國總數(shù)的55%，如今也瀕危。

“種子銀行”第一步計劃收集西南地區(qū)60%的物種，特別是青藏高原特有植物。第二步計劃收集保存喜馬拉雅山、東南亞地區(qū)的物種。計劃15年內(nèi)收集保存1.9萬種植物的種質(zhì)資源，建成亞洲最大的種子銀行。目前，種子庫已保存了9484種（占全國有花植物總數(shù)的32%）和71232份植物種子，其中包括珙桐、巧家五針松、喜馬拉雅紅豆杉等珍稀瀕危植物。

充分挖掘種子的基因，還能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟價值。新西蘭“奇異果”，源自原產(chǎn)中國的獼猴桃;占據(jù)中國市場90%份額的香水月季，源自原產(chǎn)中國的野生月季;原產(chǎn)中國的野生大豆，經(jīng)美國改造為轉(zhuǎn)基因大豆后，又迅速占據(jù)了中國大豆市場。

不過，把種子存在銀行里預(yù)防未來災(zāi)難，或許才只算做好了第一步。另一樣同樣值得拯救的東西，是全世界農(nóng)民世代辛苦累積而得的智慧。如今急切渴求的種子，本是出自他們的培育。也許存在農(nóng)民腦袋里的知識才是最珍貴、也最有失落之虞的資源。endprint