保護生物多樣性,生物技術可以做什么?

來源 : 安徽省科學技術廳

發布時間 : 2020-05-21

生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎,與每個人的生產、生活息息相關。同時,各國也都有責任保護其本國的生物多樣性,并展開合作,以可持久的方式使用生物資源。但令人關切的是,一些人類活動正在導致生物多樣性迅速減少。

5月22日,“國際生物多樣性日”到來之際,我們有必要思考一下自己的責任,以及利用現代科學技術成果,在保護生物多樣領域可以做點什么。

以綠孔雀為例,只要行動瀕危物種保護仍會現曙光

鼠年開年以來,楊曉君研究員開心了好長時間。

作為中科院昆明動物研究所鳥類學學科組的領頭人,他飼養繁育的幾個“寶貝”陸陸續續下了20多個蛋。這些蛋來得相當不易,這可是純種綠孔雀的蛋。為了“純種”二字,楊曉君研究員和他的團隊努力了六七年之久。

“近年來,綠孔雀的種群數量在下降。上世紀90年代作的調查和最近前幾年的調查結果表明,下降趨勢是非常嚴重的。同時,我們也做了人工領養綠孔雀的調查,結果發現,領養的綠孔雀也沒有純種的了?!?楊曉君研究員說,種群數量的急劇下降,讓綠孔雀面臨在中國境內滅絕的危險,從而對我們的文化傳統文化和生物多樣性產生很大的沖擊;而沒有純種的領養綠孔雀,也會對后續種群恢復造成威脅。

綠孔雀的故事不是個例。聯合國生物多樣性公約秘書處代表執行秘書伊麗莎白·穆雷瑪在第十五次《生物多樣性公約》締約方大會(COP15)大會擬舉辦地昆明告訴記者:“我們現在所面臨的問題和挑戰不是單一的,而是全方位的。最近最具權威的科學研究表示,我們現在所面臨生物多樣性的威脅是前所未有的?!彼种械膱蟾骘@示,現在地球上物種消亡的速度正加快,有1000種瀕危物種正在面臨最后滅絕的命運。

用新的基因組測序技術,比對純種與有其他物種產生基因交流的孔雀,比對國外同行公開的基因組數據,楊曉君研究員和他的團隊,轉戰云南橫斷山和大小保護區,終于找到了六七只“寶貝”,并帶到精心模仿野外生境的昆明動物研究所?!拔覀兊谋Wo和研究出現了一縷曙光,但離足夠多的種群數量、多種群間的實現基因交流的目標還有不小的距離?!睏顣跃芯繂T說。

事實上,生物技術是通過現有的活著的生物,對植物和動物進行生產以及改良,也可以說是一種獨一無二的,以達到某種特殊目的的科學技術。如今,不僅在動物學界、植物學界,以及原核生物界與真菌學界,無數中外科學家在奔走呼號,在做著實實在在的努力,用廣義的生物技術,試圖延緩和拯救瀕危、極危物種。

技術密集的“諾亞方舟”:保護野生種質資源的人類行動

“意識到生物多樣性的內在價值,和生物多樣性及其組成部分的生態、遺傳、社會、經濟、科學、教育、文化、娛樂和美學價值,還意識到生物多樣性對進化和保持生物圈的生命維持系統的重要性?!?/span>

1992年11月7日,全國人大常委會通過了關于批準《生物多樣性公約》的決定,那時起,我國也成為《生物多樣性公約》締約國。這個影響全球生物多樣性的公約中,“生物技術”是指使用生物系統、生物體或其衍生物的任何技術應用,以制作或改變產品或過程以供特定用途。

在國家大科學裝置、世界第二大種質資源庫——中國西南野生生物種子資源庫的植物種質保藏中心和分子實驗平臺上,每天近百位高級人才在做著瑣碎、細微而又極其重要的工作。他們把我國自己的“植物獵人”從大江南北、長城內外、山岳河湖間采集到的形形色色的有花植物種子加以分類、清理和必要的加工,然后像捧著自家的嬰兒一樣,有的寶藏到零下20攝氏度的植物種子庫里,有的要寶藏到零下196攝氏度的液氮中。

“這個資源庫的保存模式為‘五庫一體’,即以植物種子庫為核心庫,兼具植物離體庫、植物DNA庫、動物種質庫和微生物庫?!敝袊茖W院昆明植物研究所植物多樣性與基因組學團隊帶頭人、研究員李德銖詳盡向科技日報記者介紹,70%的種子資源進入到植物種子庫,通過干燥和冷凍技術處理后長期存儲,同時為資源利用和科學研究提供材料;而植物離體庫的任務,主要保存中間性和頑拗性種子,以及難以用種子保存的植物,保存的材料包括試管苗、愈傷組織、塊根、塊莖、鱗莖、球莖、花粉、孢子以及微繁殖體或培養物。在DNA庫中,則篩選和鑒定了一批具有重要價值的功能基因;動物種質庫主要保存珍稀瀕危特有的野生脊椎動物種質資源,兼顧收集野生近緣種和特種經濟動物的種質資源;微生物庫則長期、安全、有效地保存具有重要經濟價值的大型真菌種質資源,同時強調對放線菌和特殊生境微生物種質資源的收集?!敖刂?019年底,我們已經在這座種子的‘挪亞方舟’里寶藏了10096種種質資源,植物類種質資源占我國植物總數的34.5%。一個小小的罐子里甚至可以裝2萬粒種子,他們可以保持幾百甚至上千年的活力?!?/span>

在動物種質資源方面,這個大科學裝置在生殖細胞如精子、卵子,以及一些胚胎細胞短時間上保存也取得了一些成功的案例,但目前從全世界范圍來講,動物種質資源的保存還存在很大的難度?!拔覀儽4媪?000多種動物DNA材料。目前的技術條件下,這些材料絕大部分還不能恢復成一個正常的生物個體。隨著科學的不斷進步,這是在為未來的保護提供一種非常重要儲備?!崩畹裸徰芯繂T說。

協同人與自然的關系,在利用中保護或是可持續的保護

白魔芋和云南梧桐,是兩種我國金沙江流域的特有物種,由于過度采挖和利用,一度處于危險的邊緣。由于種群數量小、生境狹窄、受人類干擾嚴重,隨時面臨滅絕危險,二者進入了孫衛邦研究員的視野。白魔芋具有藥食兩用的價值,經過人工授粉,可大幅提高結實率,遠期看可為商業種植產生可觀經濟效益;而云南梧桐“全身都是寶”,尤其桐子具有極高的營養價值,植株本身可做優質園林和景觀綠化樹種,經人工擴繁和有序利用,有望逃離瀕危的“苦?!?。

“有的物種,我們不能把它圈起來或栽活幾個樣板就了事,不但要保護其種群數量穩定恢復增長,還要發掘其經濟價值和美學價值,讓其產生多重的效益,也才能實現可持續發展?!弊鳛闃O小種群野生植物綜合保護團隊的領頭人,孫衛邦研究員他們近年來在漾濞槭、華蓋木等特有植物、瀕危和有重要經濟利用價值植物的保護上取得了令人刮目相看的成果。近年年,他們還將極小種群保護的理念和方法,推廣到珍稀瀕危野生動物的保護上。這與《生物多樣性公約》的保護地球生物多樣性、可持續利用生物多樣性和公平公正分享由利用遺傳資源所產生惠宜的三大目標是一致的。

“總的來說,由于我們的物種非常多,瀕危的物種也非常多,其中很多物種,我們沒辦法進行遷地保護,只能以劃定綜合保護區的方式進行?!痹颇限r業大學教授董揚說,而有些物種,特別是一些根系發達的植物,比如說蘭科植物,還有一些極度瀕危的植物和哺乳動物,可以遷地保護。根據不同的生物物種、不同的情況辯證地進行,不可能是同一模式。

我國高度重視生物多樣性保護。初步劃定的生態保護紅線面積約占陸域國土面積的25%,覆蓋了所有生物多樣性保護生態功能區,保護著近40%的水源涵養、洪水調蓄功能,約32%的防風固沙功能。

在2020年“國際生物多樣性日”即將到來之際,生態環境部副部長莊國泰表示,目前,我國各類自然保護地面積約占陸地面積的18%以上。絕大多數國家重點保護野生動植物種類在保護地得到保護,瀕臨滅絕的朱鹮、東北虎等近10種瀕危物種種群開始恢復,60多種珍稀瀕危野生動物人工繁殖成功。

同時,在伊麗莎白·穆雷瑪看來,2020年是一個生物多樣性超級年,行將在中國昆明舉行的COP15,也是一次變革性的大會,將對過去的愛知生物多樣性目標,以及過去工作上的不足起到修正作用?!吧鷳B文明和我們的新框架內涵其實是一致的,中國所倡導的建設生態文明不僅僅是中國的美好愿景,同時也反映著全世界和全人類的共同愿望?!边@位聯合國生物多樣性公約秘書處代表執行秘書說。

 

 



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