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野生生物種質資源,危機下的保衛戰

等待質量檢測的植物DNA提取物 光明圖片
 
密封的種子即將送入冷庫長期保存 光明圖片
 
工作人員在青藏高原腹地采集標本 光明圖片
 
小蓬竹種子的X光檢測照片 光明圖片
 
科研人員在新疆若羌縣無人區調查種質資源 光明圖片 


  【生態話題】 

  由于人類活動和全球氣候變化對地球環境影響的不斷加劇,許多野生生物賴以生存的棲息地和生境遭受嚴重破壞,野生生物種質資源面臨前所未有的危機,威脅著人類社會自身的可持續發展。 

  2020年12月,中央經濟工作會議將解決好種子和耕地問題作為2021年8項重點任務之一。會議明確提出,要加強種質資源保護和利用,加強種子庫建設;要開展種源“卡脖子”技術攻關,立志打一場種業翻身仗。可見,種質資源既是發展種業的種源,也是人類社會可持續發展的根本。制定合理的種質資源保護策略,加強對生物多樣性的保護、維持和可持續利用,關系到國民經濟發展和社會穩定。 

  通行做法:就地+遷地保護,重視野生生物種質資源收集 

  生物多樣性保護與野生生物種質資源的保護密不可分。絕大部分為加強生物多樣性保護制定的各類政策、戰略規劃和實施的具體行動方案,都直接指導了野生生物種質資源的管理和保護。對野生生物種質資源采取的系列保護策略,則從生態系統、物種和遺傳3個層次,體現了對生物多樣性保護的舉措。

  就地保護(原生境保護)和遷地保護是野生生物種質資源保護的兩大策略。就地保護除了保存種質資源實體外,也保留了其原生境和棲息地及伴生物種,并持續發揮生態系統的服務功能,在理論上來說是最佳的保護策略。

  然而,面對與日俱增的人為活動和全球變化,就地保護存在保護面積不夠、應對能力不足和關鍵物種不在保護地等一系列問題。在這種情況下,遷地保護作為另一種重要的方法,可以使野生物種的種源得到保存。

  傳統的遷地保護方法,如植物園、動物園、種質圃等,在保存稀有等位基因的有效性和增加物種的遺傳多樣性方面具有挑戰,且維護成本較高。一些特殊類型種質資源(尤其是動物)的保藏和繁殖存在很多困難,定期對這類資源進行更新也面臨著更多新的科學和技術問題,但通過低溫干燥技術建立的種子庫對野生植物種質資源進行保藏,被認為是當前性價比最高的遷地保護策略。對于動物資源,采用冷凍精子、胚胎等技術手段,或者分離培養原代細胞并凍存,也是一種可以采用的種質資源保藏策略。

  中國實踐:完善法規和保存體系,協調推動資源與信息共享 

  作為《生物多樣性公約》的締約國之一,我國政府自高度重視生物多樣性的保護工作,成立由國家領導人擔任主席的中國生物多樣性保護國家委員會,并且發布《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃》(2011—2030年),明確中長期戰略目標,劃定了生物多樣性優先保護區域,確定了一系列保護工作的優先領域和行動。黨的十八大以來,我國將“生態文明建設”納入總體發展布局,提出建設美麗中國的愿景,對生物多樣性的管理逐步實現法制化,并出臺系列法規,建成一批保存設施,實施資源和信息的共享。

  在政策法規方面,國家制定和完善生物種質資源保護的相關管理制度和措施,先后頒布《中華人民共和國種子法》《中華人民共和國野生植物保護條例》《中華人民共和國生物安全法》等法律法規。根據《全球植物保護戰略》制定了戰略方案和實施行動計劃,率先發布《中國植物保護戰略2021—2030》,建成野生生物種質資源的管理制度和保護體系。同時,國家有關部門正在開展《生物遺傳資源獲取與惠益分享管理條例》立法工作,擬進一步規范生物遺傳資源獲取與惠益分享。

  在就地保護方面,通過以國家公園為主體的自然保護地體系建設,推動野生生物種質資源的就地保護。截至2020年年底,我國自然保護地總數量達到11800個,約占我國陸域國土面積的18%,在某種程度上保護了我國85%的野生動物種群和65%的高等植物群落。在遷地保護方面,依托中國科學院昆明植物研究所建設的“中國西南野生生物種質資源庫”,是我國唯一以野生生物種質資源保存為主的綜合保藏設施。截至2020年12月,該資源庫已保存植物種子10601種(占我國種子植物物種數的36%)85046份,動物種質資源2203種60262份,微生物菌株2280種22800份,野生生物種質資源保存量居亞洲第一。

  種質資源作為科技創新和生物產業革命的基礎材料,除了持續開展資源的標準化、規范化和定向化收集保存外,也逐漸通過資源的整理整合和平臺構建,向開放共享和專題服務轉變。

  自1999年以來,我國通過實施科技基礎性工作專項以及科技基礎條件平臺建設,逐步推動并持續支持國內種質資源的調查和收集。“中國主要沼澤濕地植物種質資源調查”“東北禁伐林區野生經濟植物資源調查”和“大別山區生物多樣性綜合科學考察”等項目均涉及野生植物種質資源調查、采集和保存,已于2020年正式啟動。

  由科學技術部牽頭組織的國家科技資源共享服務平臺,覆蓋了重要野生植物、農作物、林木、畜禽、微生物等生物種質資源庫館的建設,促進了相關領域的標準制定、資源整合和優勢互補,并通過構建共享平臺,將分散的科技資源集中整理,促進共享服務。

  未來設想:加強頂層設計,進行前瞻規劃和戰略布局 

  加強頂層設計是確保我國野生生物種質資源得到全面、系統保護,并為將來利用發揮作用的基本保障。我國以農業為主的種質資源庫起步較早、建設時間長,為國家的經濟發展提供了重要的資源和技術支撐。從全球格局來看,大型的野生生物種質資源保存設施都集中在發達國家,除國家經濟實力給予保障外,更體現出這些國家對科技和創新發展的前瞻性規劃和戰略性布局。

  中國西南野生生物種質資源庫立足區域自然優勢,主要圍繞國家在資源、生態、生物技術等領域的關鍵科學問題展開研究,以提升國家履行國際公約的能力,贏得參與甚至主導國際重大研究計劃的主動權,并通過收集實物、數據和技術,系統地為國家行業部門、地方政府提供咨詢和決策依據。為此,應繼續堅持其對野生生物種質資源收集保存的布局。對于保存理論和技術相對成熟、保護成效顯著的資源類型,要穩定和增強設施庫的運行能力。一些由于技術壁壘尚未突破而無法開展大規模保存的資源,也要積極籌劃、逐步推進,通過長期積累形成總量優勢。

  我國頒布實施了一系列與生物遺傳資源相關的法律法規和部門規章制度,為野生生物種質資源保護和利用提供了一定法律依據,但是現行立法中未規定惠益分享制度。作為《名古屋議定書》的締約方,我國起草《生物遺傳資源獲取與惠益分享管理條例(草案)》,明確生物種質資源/遺傳資源獲取、出入境和惠益分享等方面的管理措施。應當盡快推進該條例的出臺實施,在保護國家戰略生物資源的同時,積極發揮野生生物種質資源的應用價值。

  在國門安全方面,對野生生物種質資源的出入境管理將隨著貿易全球化和“一帶一路”建設受到更大關注,應加強野生生物種質資源國際執法合作,執法部門與科研實體建立資源出入境協作聯動機制,強化在檢驗或檢疫隔離平臺的合作與共建。在保障國家利益的前提下,將科研用與商業化的種質資源區別管理,簡化已喪失活力的遺傳資源(如臘葉標本、浸制標本等)的檢驗檢疫程序,加快科研用野生生物種質資源入境速度,并減免其關稅,以便我國開發利用境外的生物種質資源。

  相關基礎理論研究和技術方法投入不足,已成為制約我國種質資源收集保藏和評價利用的瓶頸。為此,需要加強對不同類型野生生物種質資源在種質退化或死亡過程的機理研究,為資源的保藏提供新的理論基礎;擴大種子庫、超低溫保存技術和人工智能等新興技術方法的應用實踐,為種質資源的有效保存提供新的技術路線。

  面向2020年后全球生物多樣性框架和“共建地球生命共同體”愿景,我國野生生物種質資源保護工作任重道遠。建議國家盡早啟動野生生物種質資源庫Ⅱ期的建設,加大研發投入,實現從種子到種業的跨越;同時,發展野生生物種質科學理論,引領野生生物保存技術體系創新發展,為有效履行生物多樣性國際公約提供有力支撐,并促進生物產業發展、生態文明建設和美麗中國建設。

  (作者:李德銖,系中國科學院昆明植物研究所研究員、中國西南野生生物種質資源庫主任) 

  《光明日報》(2021年7月31日 第09版) 

  來源:https://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2021-07/31/nw.D110000gmrb_20210731_2-09.htm 

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