我在西藏收集種子的故事

大家好，我是鐘揚(yáng)，植物學(xué)家，來自復(fù)旦大學(xué)和西藏大學(xué)，非常高興今天有機(jī)會(huì)跟大家講一講種子的故事。作為植物學(xué)家，我們經(jīng)常在講，一個(gè)基因可以拯救一個(gè)國家，一粒種子可以造福萬千蒼生。

1984年，我大學(xué)畢業(yè)以后到中國科學(xué)院工作了16年，是在中科院的武漢植物研究所。我們所里面最重要的一個(gè)植物是獼猴桃，它是1904年由英聯(lián)邦國家的傳教士和那些專門來尋求各種各樣奇花異草的人，在湖北宜昌農(nóng)村意外發(fā)現(xiàn)的，我們叫他們“植物獵人”。

我們今天知道它叫獼猴桃，可是當(dāng)時(shí)即使在宜昌城和武漢都沒有人吃它。找到這種植物以后，他們覺得它成熟了以后味道非常美，而且有一種特殊的風(fēng)味。我們現(xiàn)在知道它維生素C的含量特別高，酸和甜的比例會(huì)隨著時(shí)間變化帶給這種水果一種特殊的味道。

他們當(dāng)時(shí)從樹上剪下來二十多根枝條帶了回去。在我們現(xiàn)在植物學(xué)家看來，這簡直是個(gè)意外。為什么？我們今天知道了這個(gè)植物是雌雄異株，所以他光把雄的剪回去，或者把雌的剪回去，是無論如何不能繁殖的。而當(dāng)時(shí)全世界的生物學(xué)家沒有一個(gè)人知道植物的雌雄異株的機(jī)制。

而像這種雌雄異株的植物需要巧合。二十多根枝條帶到了英聯(lián)邦國家，最后終于傳到了新西蘭。最后在新西蘭他們居然用一個(gè)副本，一個(gè)雄性和兩個(gè)雌性進(jìn)行雜交，得到了新西蘭非常重要的品種，在國際上被取名叫Hayward。

獼猴桃在新西蘭取得成功是來自中國的一個(gè)植物的基因，一個(gè)植物帶過去了，成了我們廣義上的“種子”，我們叫植物種質(zhì)資源。

他們也作出了巨大的努力。首先，他們的植物學(xué)家進(jìn)行了反復(fù)研究，終于篩選出世界上最好的品種之一，Hayward；第二，他們相關(guān)的文化管理和經(jīng)濟(jì)學(xué)家們，巧妙地把英文名稱Chinese gooseberry改成了Kiwifruit。

Kiwi是新西蘭的一個(gè)國鳥，這樣的話在國際市場上讓人聽起來就像是新西蘭的東西。而且這個(gè)名稱后來又被翻譯回中國了，變成了奇異果。

但是新西蘭的植物學(xué)家也不輕松，為什么？因?yàn)樗麄儑乙粋€(gè)排第一的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，居然建立在中國的三棵植物身上。

那么我們來設(shè)想一下，如果他當(dāng)時(shí)取的這三棵植物并不是整個(gè)獼猴桃種群里最好的呢？如果這個(gè)獼猴桃有一種病害，有一種蟲害，有一種特殊的東西能夠?qū)λM(jìn)行毀滅性的打擊呢？那么新西蘭的農(nóng)業(yè)就要遭受這么巨大的損失嗎？所以他們知道真正的遺傳寶庫在中國。

而僅僅在湖北，在武漢，我們大概收集了七十多種獼猴桃。這七十多種有的并不好吃，有的長得并不好，但是它是我們今后的真正的種子。

獼猴桃只是一個(gè)例子，更重要的例子，糧食作物的“綠色革命”在國際上是由歐美驅(qū)動(dòng)的，最后在墨西哥等國家廣泛在70年代發(fā)展起來的高產(chǎn)作物來自一種矮稈基因，叫HYV。

我們現(xiàn)在回頭來看，主要是從野生資源中篩選到了矮稈基因，植物不需要長那么高，特別是農(nóng)作物，長矮一點(diǎn)，讓它的營養(yǎng)生殖減少一點(diǎn)，多結(jié)一些種子。發(fā)現(xiàn)矮稈基因的科學(xué)家羅曼·保爾先生獲得了諾貝爾和平獎(jiǎng)。

在我們國家，大家知道袁隆平先生在海南島發(fā)現(xiàn)了一種叫“野敗”的野生稻子資源，然后通過反復(fù)的選育，終于得到了雜交水稻，帶來了我們農(nóng)業(yè)上完全可以稱為革命的一些變革。

我自己本人也參加了上海農(nóng)業(yè)基因中心的工作，我和羅立軍教授一起，到處去收集旱稻。在我國的云南、貴州、湖南這些山區(qū)里面，農(nóng)民在缺水的時(shí)候也種一些水稻。它看起來產(chǎn)量并不高，可是實(shí)際上有很好的耐旱性。我們收集了大量農(nóng)家土生土長的品種。

我們也把它進(jìn)行雜交，最終獲得了一個(gè)新的品種，叫雜交旱稻。袁隆平先生獲得國家科技進(jìn)步發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的同時(shí)，我們獲得了國家的二等獎(jiǎng)。今后在上海地區(qū)和江南地區(qū)缺水的情況下，我們也可以獲得這樣的種子資源。

種種這些跡象表明，如果我們能獲得種子，對(duì)我們的未來是一件非常好的事。這些種子可以為我們提供水果，可以為我們提供花卉，改善我們的生活，更重要的是有糧食作物。還有比它更重要的嗎？還有，那就是醫(yī)藥。

但是非常糟糕的是，由于全球環(huán)境的破壞，人類活動(dòng)的劇烈，在了解和知道它能否被利用之前，它就已經(jīng)沒有了。怎么辦？很多科學(xué)家就提出了各種各樣的方案。2000年新的世紀(jì)到來以后，科學(xué)家終于決定把這些保護(hù)生物多樣性的想法付諸實(shí)現(xiàn)。世界上目前最引人注目的種子庫是斯瓦爾巴特種子庫，我們稱之為“種子方舟”或“末日種子庫”。

它設(shè)置在離北極1000公里左右屬于挪威管的永久冰川凍土層里面。不僅是工程上、科學(xué)上設(shè)計(jì)非常精妙，而且它還特地考慮了人類在遭受核打擊和停電的情況下，到底種子能保存多久。

所以在這樣的一種特殊情況下，斯瓦爾巴特的種子庫它不僅能夠保護(hù)一批種子，更重要的是有非常強(qiáng)烈的警示意義。只要它立在北極這個(gè)地方，就讓我們清楚地了解到生物多樣性并不太多了，我們應(yīng)該行動(dòng)起來。

科學(xué)上光靠這個(gè)不行，我們還需要更為精妙的設(shè)計(jì)，那就是英國皇家植物園邱園。首先它收集的地方非常地廣泛，在那里可以輕易地找到來自非洲和亞洲所有的種子。因此我們可以分析全世界關(guān)于種子的現(xiàn)狀，以及評(píng)估環(huán)境變化以后種子的狀況。

第二個(gè)特點(diǎn)，它的收集的目標(biāo)非常明確。因?yàn)槟抢锏目茖W(xué)權(quán)威特別多，所以它非常系統(tǒng)地來收集一些農(nóng)作物的種子。

舉個(gè)例子，我本人對(duì)它里面的豆科植物特別感興趣。我自己一點(diǎn)都不喜歡吃豆類的東西，特別是后來到西藏時(shí)間久了以后，由于痛風(fēng)等原因，我對(duì)豆類植物更不感興趣了。在西藏豆類植物也不多，主要是青稞，可是青稞現(xiàn)在面臨著巨大的問題，這個(gè)問題就來自全球環(huán)境變化。

科學(xué)家已經(jīng)做過分析，在過去的60年間，青藏高原的年平均氣溫上升了二點(diǎn)幾度。一方面這是個(gè)喜訊，這二點(diǎn)幾度會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)增長。你如果有機(jī)會(huì)再到西藏旅游的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)西藏的山變得更綠了，而且我們平常的植物在周圍長得更好了。

但是凡事有一個(gè)極限。如果氣溫再這么繼續(xù)升高，我們預(yù)測(cè)當(dāng)年平均氣溫提高四度的時(shí)候，西藏的農(nóng)業(yè)將面臨崩潰。在這樣一種特殊的情況下，我們一定要研究一個(gè)應(yīng)對(duì)的措施。因?yàn)槲覀儫o法改變?nèi)驓夂虻淖兓?，所以只能想如何去?yīng)對(duì)它。

這個(gè)工作我們?cè)谖鞑剡€沒有開始做。會(huì)不會(huì)做呢？以后植物學(xué)家為了應(yīng)對(duì)未來的發(fā)展，說不定要做。而像在英國皇家的邱園，我發(fā)現(xiàn)它居然收集了世界上最多的豆子。所以可見這樣的種子庫今后可能會(huì)造福全人類。

第三點(diǎn)，邱園的科學(xué)家們非常認(rèn)真地從科學(xué)上探討了一個(gè)種子究竟如何保存才能達(dá)到我們要的效果。他們現(xiàn)在摸索出來的條件是負(fù)20度的溫度，相對(duì)濕度在15度左右。所有植物的保存時(shí)間，它的標(biāo)準(zhǔn)是定在80年到120年。一種樣本的數(shù)量要達(dá)到5000粒。如果是瀕危的物種，本來就沒有5000粒，說不定你去采就把它采瀕危了，所以一般情況下瀕危物種只需要500粒。

我工作的地方是青藏高原。青藏高原是國際生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)，到這樣的地方去收集種子很可能有它的特殊意義。首先，在全世界第一批確定的二十幾個(gè)生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)，我國就有三個(gè)，其中最為重要的是以橫斷山區(qū)為特征的青藏高原。

青藏高原的植物有多少呢？目前我們按科的等級(jí)，它有212個(gè)科。意思是青藏高原在科的水平的植物，占到了我國的32.9%，約占1/3。西藏的面積占我國的1/7，但是它的植物，在科的等級(jí)占到了32%，在屬的等級(jí)占到了38%，超過了1/3。

其中，青藏高原一共有將近6000個(gè)高等植物物種，就是能夠結(jié)種子的，占到全國的18%。更為重要的是，其中有1000個(gè)左右是只有在西藏才有的植物，我們把它稱為特有種。不僅數(shù)量很大，而且質(zhì)量非常地好。

順便提一句，即使是這樣一個(gè)龐大的數(shù)字，我們認(rèn)為也被嚴(yán)重地低估了。我最近去采種子的地方是墨脫，大家知道墨脫是我國最后一個(gè)通公路的縣。我們采種子的地方最近的離印度邊境25公里，是我國藏南一個(gè)大約七萬平方公里的地區(qū)，50年來植物學(xué)家很少涉足。

而即使在珠峰下面，我們沿著往珠穆朗瑪峰的路上，往右邊拐就去珠峰，往左邊拐我們可以在日喀則地區(qū)發(fā)現(xiàn)一個(gè)嘎瑪溝。我們第一次進(jìn)去的時(shí)候，如果是騎馬的話，單程需要七天的時(shí)間，所以100年來植物學(xué)家沒有在這個(gè)地區(qū)留下記錄。因此我們的數(shù)目顯然不涉及這些地區(qū)到底有什么稀奇古怪的奇花異草。由此我們斷定這些地方的總數(shù)量是被低估了。

在青藏高原尋找植物的工作要堅(jiān)持時(shí)間長，我大概堅(jiān)持了十多年，一直在做野生植物資源的收集。其中最重要的集中在那七年時(shí)間，那七年間我們要為中國的種子庫做出我們的貢獻(xiàn)。

我從武漢調(diào)到復(fù)旦大學(xué)工作，但是我發(fā)現(xiàn)上海在我國的生物多樣性排名倒數(shù)第一，北京排名倒數(shù)第二。在這個(gè)兩個(gè)生物多樣性相對(duì)貧乏的地區(qū)，集中了我國生物多樣性研究差不多一半的人才。后來我申請(qǐng)了援藏。

我和我的學(xué)生，包括我的第一個(gè)藏族博士，我們?cè)谝黄鹗占环N叫西藏巨柏的種子。那種種子都在河邊，非常難收集，我們大概用了三年的時(shí)間把這個(gè)種子給收集齊了。

我來講一下收集種子的故事，聽起來可能非常浪漫。我每次做招生宣傳都?xì)g迎年輕的孩子們讀植物學(xué)。我都講請(qǐng)你們報(bào)考復(fù)旦大學(xué)或者西藏大學(xué)植物學(xué)，這好像是我們八項(xiàng)規(guī)定以后比較少有的公費(fèi)旅游的專業(yè)。大概能跟我們專業(yè)媲美的也只有烹飪系，他們還可以公款吃喝。

話是這么說，實(shí)際上根本不足以抵御我們工作的艱苦。我來講一個(gè)光核桃的故事。作為植物學(xué)家我去采植物的種子，我最喜歡的是蒲公英。如果發(fā)現(xiàn)開花并且結(jié)了種子，我就用手去抓一把，然后一攤開，一般情況下里面有200顆。

但是在中國的植物中，我們最討厭的種子大家知道是什么嗎？椰子。這么大一顆，8000顆。我們大概需要兩卡車才能把它拖回來，然后這才算一科的種子。

我們就說這個(gè)光核桃吧，這個(gè)種子，從它后面的拉丁名，可能有人就會(huì)知道了，它實(shí)際上是光核的桃，不是光的核桃。

什么道理呢？我們所有的桃子中間那個(gè)核是皺皺巴巴的，有皺紋，而它沒有，是光的。這個(gè)桃子有什么用呢？沒什么用。目前查來查去，大概它最大的用處就是藏藥里面有少許的用途吧。但是我們需要它，也許它就像獼猴桃一樣，多少年以后它終于可以跟我們的水蜜桃雜交了。

雜交完以后顯然我們想它有什么優(yōu)點(diǎn)呢？水蜜桃很好吃，那它有什么優(yōu)點(diǎn)呢？它抗蟲、抗病、抗旱、抗寒。所有這樣的優(yōu)點(diǎn)，我們就可以通過非轉(zhuǎn)基因的方式，經(jīng)過雜交，再加上自然選擇，來獲得一種新型的桃子品種。所以我們知道潛在的意義是很大的，在潛在意義沒有兌現(xiàn)之前，要緊的是先把它收集起來。

一個(gè)桃子里面有多少種子呢？一個(gè)里面一顆。所以我先收集8000顆，8000個(gè)桃子，裝了兩大麻袋，把它運(yùn)回拉薩放在我的實(shí)驗(yàn)室里面。

如何把里面的種子取出來成了一個(gè)關(guān)鍵。如果有自動(dòng)化方式就非常好，但是沒有，也沒有合適的尺寸。所以我就擺在門口，鋪了一個(gè)臺(tái)子，所有路過的漢族、藏族、老師、學(xué)生，每個(gè)人必須嘗一嘗。

嘗多少呢？七顆。我們認(rèn)為如果超過了十顆，很多同志一輩子都不想再見我了。這七顆拿了以后，他們都非常淳樸，特別是藏族朋友，一邊吃一邊呸呸，然后告訴我這個(gè)東西不能吃。他們說：老師，你采錯(cuò)了，它真的不能吃，而且很不好吃。

確實(shí)，我也知道不好吃，因?yàn)樗郧熬褪呛镒映缘?。可是我們必須這樣把它吃完，用牙刷好好地把邊給刷干凈，刷完了以后用布把它擦干，擦干以后必須晾干，因?yàn)椴荒鼙?，暴曬以后種子質(zhì)量就會(huì)壞。

我們把這收集的8000粒送到中國科學(xué)院的昆明植物所，剛才說的種子庫里面。科學(xué)家們看有沒有裂的，有沒有被蟲蛀的，把所有的外觀做完了，然后抽樣進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束了以后登記下來，最后篩選5000個(gè)，把它封到瓶子里面。這樣有可能放80年到120年，這就算一個(gè)樣。那一年夏天我做了500個(gè)樣。

有人就說：老師，我們能不能發(fā)現(xiàn)一個(gè)種群，那個(gè)種群種子特別多，我一次做50萬顆不就完了嗎？那沒有用。我們做遺傳資源的有幾個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)，沿著海拔2000多到3000米，我們慢慢地來搜尋這個(gè)種子。由于遺傳之間的雜交問題，不同的個(gè)體和不同的品種花粉之間有可能產(chǎn)生雜交。

我們規(guī)定兩個(gè)樣之間的空間距離不得小于50公里，讓它們之間隔開。這樣我們一天要走800公里，每走過50公里看見一個(gè)種子趕緊收集那幾個(gè)，裝上麻袋，然后開車去另外一個(gè)點(diǎn)。

同時(shí)在整個(gè)西藏境內(nèi)，任何一個(gè)物種不得超過五個(gè)群體。這樣的話，大約七年時(shí)間，我們收集了4000多個(gè)樣，按照估計(jì)的話，大約1000個(gè)物種，占到了西藏物種的1/5。今年起，我們要開始在墨脫的新一輪的收集。

如果這樣，在未來的十年中，我們有可能再完成20%的任務(wù)。這樣合在一起，我們大約能收集到超過西藏植物的1/3以上。我想如果我們這樣的課題組都來做這樣的工作的話，在未來的20年，我們有可能把西藏的高等植物收到75%。

在我們的工作中，還有一些特殊的植物，比方說香柏。香柏當(dāng)時(shí)很不起眼，它分布在海拔4000米以上的地方，當(dāng)?shù)氐睦习傩瞻阉鼤窀梢院竽玫綇R里面去燒。

但是它除了有特殊的香味以外，還有抗菌抗病毒等等相關(guān)的成分。我們拿來進(jìn)行了分析，在復(fù)旦大學(xué)收集了400份各種植物的材料，跟美國癌癥研究所確定，在這些種子里面發(fā)現(xiàn)了四種有比較好的抗癌效果。這四種中包括了香柏的種子。

如果有人問我，鐘老師，你收集了那么多種子，難道到目前來說一點(diǎn)用都沒有嗎？你是一個(gè)做研究的科學(xué)家，在國際上能引起轟動(dòng)嗎？那當(dāng)推擬南芥的種子。

擬南芥的種子，在座的學(xué)過植物學(xué)的就可以了解，全世界一半的植物學(xué)家都在研究這種植物。這種植物，我們把它稱為植物界的小白鼠，它就叫模式生物。我們做了任何的醫(yī)學(xué)研究，做了任何的藥物研究，都要到小白鼠上去做實(shí)驗(yàn)。

關(guān)于植物，關(guān)于作物，關(guān)于它的抗寒抗逆性，以及分子生物學(xué)的機(jī)制，我們?nèi)慷际怯脭M南芥去做。全世界的科學(xué)家都在尋找擬南芥，并且找到了各種各樣的擬南芥，就是這幅地圖上綠色標(biāo)示的區(qū)域。

我們用得最多的，一個(gè)在哥倫比亞，一個(gè)是來自西班牙的。其中，西班牙的海拔比較高，大約能到海拔2000多米。那么我們?cè)谙胛鞑赜袥]有呢？如果西藏有的話，它是不是西藏隆起的證據(jù)呢？那我們就去尋找。

通過差不多十年左右的時(shí)間，我們終于找到了這個(gè)全世界海拔最高的擬南芥，它分布在海拔4150米。在這么高的一個(gè)環(huán)境下，擬南芥當(dāng)然生活得很不好，很慘，也沒有什么種子。

但擬南芥在室內(nèi)生長得非常地快。我們?yōu)槭裁茨盟瞿Ｊ缴锬兀克L得特別小，但是它種子結(jié)得特別多。第三，它的遺傳基礎(chǔ)非常地清晰。

我們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)植物以后，做了分子生物學(xué)分析，證明它是全世界一個(gè)嶄新的生態(tài)型。同時(shí)，它也指示了青藏高原最后一次跟全世界其他擬南芥分開的時(shí)間，大約在19萬年前。更重要的是，最終我們?cè)谏虾０阉耘喑晒α恕?/p>

所以這表明了，如果在野外，我們只要找到一個(gè)種子或者少數(shù)的種子，很有可能把它栽培成功。這在我們植物學(xué)界那就是真正的叫希望的種子。

各位肯定要問：鐘教授，你收集這么多種子，對(duì)我們普通的人來講，這么多年，你的意義何在呢？

2013年，上海教師節(jié)期間給我拍了一個(gè)宣傳片。我回頭一想，那時(shí)候我在西藏工作了13年，13年做了一些什么事呢？我想我做了幾件事，其中第一件事就是收集種子。

這個(gè)種子實(shí)際上是應(yīng)對(duì)全球的變化。你猜測(cè)一下，假設(shè)一百多年以后還有癌癥，假設(shè)那時(shí)候大家發(fā)現(xiàn)有一種植物有抗癌作用，然而由于氣候的變化，這個(gè)植物在西藏已經(jīng)沒有了，但是一百多年前有個(gè)姓鐘的教授好像采過了。一百多年過去了，沒有人在乎你是不是教授。

等終于發(fā)現(xiàn)了那個(gè)罐子，那個(gè)罐子里面有多少？5000粒。拿出來一種，只有500粒能活，最后種起來以后只有50粒能結(jié)種子。但是那個(gè)植物不就恢復(fù)了嗎？

當(dāng)然也有人說，如果一百年以后這個(gè)種子沒有用了呢？我期待看到種子沒有用的那一天。說明什么？說明那個(gè)植物還在。我們連這樣的嘗試都不要做那該多好。這是第一件事。

第二件事，我在西藏是一位教授。實(shí)際上我從復(fù)旦大學(xué)到西藏大學(xué)以后，在復(fù)旦大學(xué)的研究生招生量在逐年地減少。因?yàn)槿说木τ邢?，所以我一般在西藏培養(yǎng)學(xué)生。大家也覺得很有意思，就問我從國內(nèi)一流的復(fù)旦大學(xué)，移到世界最高學(xué)府的西藏大學(xué)，在最高學(xué)府當(dāng)老師有什么體會(huì)？

我說那個(gè)地方是高原，特別地慢，培養(yǎng)人特別慢。我在復(fù)旦大學(xué)可以培養(yǎng)很多博士，但是他們不一定對(duì)我們剛才所說的種子，或者像這樣高勞動(dòng)強(qiáng)度的、低回報(bào)的工作真的有那么大幫助。但是在西藏，我培養(yǎng)的藏族博士，他們畢業(yè)以后，至少這五個(gè)里面有四個(gè)都留在了西藏大學(xué)，都在西藏工作。

所以我一想，我們這個(gè)片子起什么名字呢？最后起的叫《播種未來》。什么意思呢？就是當(dāng)下沒什么收獲嘛，所以我們只好播種未來。

所以，這個(gè)故事有了這樣的結(jié)局，一方面來自西藏美麗的風(fēng)光，一方面也來自種子賜予我們的靈感和一切。

謝謝大家。

（伊莎貝爾摘自“一席”）