中国打造世界第二大“末日种子库”：中国西南野生生物种质资源库-观科技
2015年9月，位于挪威北极地区“植物诺亚方舟”——斯瓦尔巴全球种子库——在建成７年多后首次提取种子备份，这一申请来自战火中的叙利亚。斯瓦尔巴全球种子库储存着来自全球各地数十万份植物种子的“备份”，以防人类赖以生存的农作物因灾难而绝种。科学家对这座“植物诺亚方舟”将要应对的“灾难”的设定，包括自然灾害、疫病、战争，甚至“世界末日”。
那么中国有没有这样一座“末日种子库”呢？如今我们可以欣慰地回答：有！这就是中国的大科学工程——中国西南野生生物种质资源库（简称种质资源库）。据中国科学报报道，日前，“十八大以来中科院创新成果展”正在北京举行，种质资源库也在此展出，受到各界的广泛关注。
3月9日，一名工作人员在野生生物种质资源库博物馆内查看种子标本。（图片来源东方IC）
中国西南野生生物种质资源库位于昆明北郊黑龙潭的中国科学院昆明植物研究所里，这里保存着来自国内外的大量野生植物种子，三万多种植物以及丰富的动物种质资源在这里得以“多世同堂”。这里是中国第一座国家级野生生物种质资源库，也是目前亚洲最大、世界第二大的野生植物种质库。
倡议创立这座“种子保险库”的，是已故著名植物学家，中国科学院院士吴征镒先生。中国野生植物资源丰富。“一个物种影响一个国家的经济，一个基因关系到一个国家的兴盛。”
杂交水稻的成功培育，除了袁隆平等科研人员的艰苦努力，离不开“天帮忙”——天然存在的雄性不育水稻，让水稻杂交实验成为可能。随着人类活动的影响等因素，不少野生物种正在走向濒危。“有很多物种，人类还没来得及搞清楚它的作用，就因为人类的影响而消失了。”中国西南野生生物种质资源库主任李德铢介绍。
种质资源也称为遗传资源，是指包含生物全部遗传信息、决定生物各种遗传性状和特征的资源。这些资源既存在于现有栽培植物和家养动物中，也存在于野生生物的物种中。
野生生物种质资源库是用于采集和保存珍稀、濒危、特有的物种，这座资源库从概念形成到竣工历时8年，于2005年开工建设，2009年11月24日设施通过国家验收，标志着我国唯一的国家级野生生物种质资源库项目建设全面完成。根据“边建设、边运行”的原则，2007年4月中国西南野生生物种质资源库主体工程竣工后开始投入试运行。
中国西南野生生物种质资源库是目前世界上仅有的两个按国际保存标准建设的保藏设施之一，曾入选中国十大科技进展项目。
保存种质资源，并非保护一个物种那么简单。充分挖掘，往往能够产生巨大的经济价值。新西兰“奇异果”，源自原产中国的猕猴桃；占据中国市场90%份额的香水月季，源自原产中国的野生月季；原产中国的野生大豆，经美国改造为转基因大豆后，又迅速占据了中国大豆市场。
“种质资源库不仅保存植物种子，也是我国抢救性收集和保存野生植物离体材料、DNA、动物细胞和微生物菌株等遗传材料的重要装置。目前，种质资源库开展工作已有十年，它已抢救性收集和保存了各类种质资源20305种、210444份”，中科院昆明植物所所长孙航日前表示。
种质库大楼。（图片来自发改委网站）
种质库温室（图片来自发改委网站）
十年来，种质资源库已抢救性收集和保存的各类种质资源中，处于核心地位的植物种子资源为229科9484种71232份，占到中国种子植物种类的32％，包括4000种13178份中国特有植物种子，数千种重要农作物野生近缘种种子，近百种442份珍稀、濒危植物种子。
“尤其要说的是，中科院昆明植物所将立足中国西南作为办所方针，目前已收集保藏了来自青藏高原的15337份种子，经过几十年的努力，青藏高原植物种质资源“家底”基本摸清”，孙航介绍，此外，通过与英国和国际混农林业中心的国际合作，他们还收集保藏了来自世界上45个国家的1197份重要植物种子。
作为重大科学工程， 种质资源库有哪些重要作用呢？孙航介绍，首先，这是一座中国生物资源的贮藏宝库。目前，该种质库是亚洲最大的野生生物种质资源“诺亚方舟”，成为了与英国千年种子库、挪威斯瓦尔巴全球种子库等齐名的全球植物多样性保护翘楚，在国际生物多样性保护行动中占据着举足轻重的地位。
因为种质资源的独特价值，不少国家很早就开始建立种质资源保存系统。早在1946年，美国就建立了国家植物种质系统；1997年，英国投资8000万英镑启动了千年种子库项目；2008年，挪威修建了“世界末日种子库”，即斯瓦尔巴德全球种子库，用以储存农作物种子，确保未来粮食供应。截至2010年，联合国粮农组织的统计资料显示，目前全世界有近1750座种质库，收集保存的农业和粮食植物种质资源已达740万份。
与英国“千年种子库”、挪威“诺亚方舟”种子库、美国NPGS的种子库和RIKEN细胞库等国际一流的种质库相比，中国西南野生生物种质资源库是唯一建立在“生物多样性热点地区”的种质资源库，并具有综合性（种子库、离体库、DNA库、动物库、微生物库等兼备）和高效性等优点。
“其次，它为推动我国生物多样性的研究，为我国履行《生物多样性公约》提供坚实后盾”，孙航介绍说，植物分类学是认识、利用植物最基础的学科，依托种质资源库，在国家自然科学基金重大项目、科技基础性工作专项等支持下，我们针对青藏高原薄弱地区开展了进入采集与研究工作，一方面培养了研究队伍，更为重要的是将植物分类学与信息技术充分结合，率先启动并引领中国野生植物DNA条形码研究，提出国际核心DNA条形码新标准。
“第三，是构建起我国新型的植物百科全书式智能植物志”，孙航表示，通过十年的努力，我们已建成智能植物志核心新元素的DNA条形码库，收录我国近万种重要植物12万个DNA条形码及其物种相关信息；适应测序技术快速进步和植物学发展新要求，提出基于基因组大数据认知植物的iFlora2.0新理念。通过iFlora精准鉴定装置，我们可以非常精确的确认一个植物具体是哪一个物种，而不是大概是哪一类植物，从而为植物精准鉴定、司法鉴定等提供了依据。
“此外，种质资源库也推动了我国植物学相关领域学科的发展”，孙航介绍，经过79年的积累，中科院昆明植物所已建成中国最大的天然化合物库，总体库存量高达10000个，这些是我国创新药物研发的重要战略储备。同时，我们深入开展重要野生植物的发掘与利用，推动种质资源利用和产业发展，在植物新品种选育，特别是兜兰新品种量产上实现了突破。未来随着研究的深入，种质资源库将会发挥更大的作用。
中国西南野生生物种质资源库的官方网站
种子每隔5到10年出库重新检验
一粒种子从野外采集回来，需要经历鉴定、签收登记、初干燥、清理、X光检测、二次干燥、分装入库、萌发实验等步骤，并且每隔5至10年要取出样品出库重新检验一遍，以确保它们还能发芽。
“有次采集火麻树种子，树枝上的毒刺让我们所有人手臂红肿，刺痛好几天才消失。”种子采集员蔡杰此前在接受媒体采访时说，野外采集危险不少，遇到过野兽、毒蛇，被红火蚁、山蚂蟥、马蜂咬就是家常便饭了。像他一样的专职采集员，一年大概要在野外采集100多天。
公路铺设和水电站建设等导致越来越多的野外植物生存受到威胁，采集员们必须和工程建设赛跑。“现在优先采集公路到达区的种子，一来方便采集，二来这些地区植物面临的威胁大，需要抢时间。”
采集种子有很多讲究，一般要求每种植物采集最少2500粒，最佳为2万粒左右。但是要保证采集量不超过原产地种子的20%，避免破坏植物的种群结构。有时，为了采集到足够量的种子，他们不得不从山脚采到山顶。
“为了保证种子质量，晚上回到驻地时，经常需要将采集到的种子拿出来摊晾，如果第二天需要转移到另一个地方采集，早上出发前需要将摊晾开的每一份种子打包收好，每次光将种子摊开或分类打包就需要个把小时。”蔡杰说。
采集回的种子并不能马上入库，首先需要干燥并清理，工作人员会用筛网一遍遍地脱离并过滤掉果皮、去掉空瘪种子和残渣。常与蔡杰一同采集种子的张挺介绍，实验室配备了设备，但大多数时候为了尽量减少对种子的损坏，手工清理几乎是唯一的选择。“另外，有些种子很小，像兰科植物的种子就几微米大小，机械清理容易造成种子浪费。”
为了保证入库种子数达标，还需要对种子进行计数。“种子计数可不能靠一颗颗数，我们抽取部分种子称重，得出种子的平均重量，通过称重来确定种子粒数。”种子管理员何华杰说。
称重过后的种子就会进入主干燥间，在温度15摄氏度、湿度15%的环境中待满一个月后，种子的含水量可以降到5%左右，在低温、干燥状态下，种子会进入“休眠期”，达到进入种子库的条件。
不管春夏秋冬，种子库都保持零下20摄氏度的恒温，在这里，种子可以存活几十年甚至上千年。
为了确保种子有活力，每隔5年或10年，会进行一次种子萌发实验。辛苦采集的种子萌发成的小苗并不会被浪费，“我们会将萌发的小苗发到研究所的网站上，植物园和研究组都可以申请使用，昆明植物园中的不少植物就是来自种子库。”杨娟说。
3月9日，工作人员在第一次干燥室内工作。（图片来源东方IC）
“我们遵循3E标准，即Endangered（濒危）、Endemic（特有）和Economically important（经济价值重要）。”李德铢说，其中“特有”不光是指中国特有，还包括狭域特有，如玉龙雪山、高黎贡山特有的物种。遵循这一标准，国家一、二级珍稀濒危植物如喜马拉雅红豆杉，中国特有的珙桐、滇桐等被优先保存。
综合中国科学报、人民日报、发改委网站等报道