中国科学院昆明植物研究所，种子博物馆展示的植物离体材料（2022 年5月18日摄） 曹梦瑶摄 / 瞭望新闻周刊

昆明北郊，中国科学院昆明植物研究所内，一栋红色建筑掩映在绿树花丛中。这里保存着我国大量濒危、珍稀的野生植物种子，不少濒临灭绝的物种在这里“平安渡劫”后“多世同堂”。

这里是我国第一座也是唯一一座国家级野生生物种质资源库——中国西南野生生物种质资源库（下称种质资源库），也是世界三大种子库之一。

这座种子库里存放着哪些国宝？一个保藏野生生物种质资源的“种子银行”，为何能与中国天眼、人造太阳等大科学装置一样被全球瞩目？它对保护和恢复生物多样性有何作用？

“种子银行”

我国是生物多样性特别丰富的国家之一，初步评估我国高等植物中濒危和受威胁的种类至少有4000种，占总数的10%，保护形势十分严峻。

“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。”已故著名植物学家、中国科学院院士吴征镒曾这样感慨。

面对物种的不断消亡，科学家将世界上大部分濒临灭绝或数量稀少的野生植物种子收集起来，贮存到一座座种子库——“种子银行”（Seed Bank）。

“种子银行”里存放的种子，正是基因的根本。这些种子与人们日常生活关系密切。

以野生稻为例。袁隆平院士培育的杂交水稻基因就源自野生稻。1970年，袁隆平在海南发现野生稻雄性不育株。多年后，他用这一野生稻成功培育出杂交水稻，使水稻产量增加近20%。

中国科学院院士洪德元两次考察发现，20世纪80年代，云南野生稻居群分布地有26个，到1995年仅剩两个，消失率92.3%。洪德元表示，如果野生稻灭绝，不只是普通物种消失那么简单，甚至关系到全人类的粮食安全。

1999年，吴征镒提出尽快建立野生生物种质资源库，这是我国生物技术产业全球竞争的战略重点，更是国家利益所在。

2004年，种质资源库在昆明开工，2007年建成并投入运行。

如今，已有4种中国野生稻的种子完好保藏在种质资源库中。“这些天生天养的野生稻，是现代水稻育种和改良的重要遗传资源，它们对维护人类生存意义重大。”种质资源库主任李德铢说，谁掌握更多的野生种质资源，研究得越深，利用得越多，谁就能把握未来。

种质资源也称遗传资源，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。这些资源既存在于栽培植物和家养动物中，也存在于野生生物的物种中。

1952年，我国科研工作者在辽宁普兰店一个干涸池塘的泥炭层里挖到了一些古莲果实，经测定，它们在地里埋藏了1288（ 250）年。磨破果皮后，其内的种子竟然顺利萌发长大，开出了美丽的花朵。

这对李德铢触动很大：“种子不仅包含着植物的遗传密码，更是时间胶囊，它们可以选择在合适的时机苏醒。我们小心翼翼保存种子，就是因为我们敬畏自然，并且相信生命的力量。”

之所以把种质资源库建在云南，就是因为云南的生物多样性非常丰富——高等植物19333种，约占全国的50.3%；脊椎动物2273种，约占全国的49.5%……可以说，云南是名副其实的“动物王国”“植物王国”“世界花园”“物种基因库”。

得云南丰富的种质资源之利，种质资源库不仅保存了植物种子，还抢救性收集和保存了野生植物的离体材料、DNA、微生物、动物种质资源等遗传材料，曾入选中国十大科技进展项目。

截至2022年，种质资源库已保存我国本土野生植物种子11305种90738份；植物离体培养材料2194种26200份；DNA分子材料8541种69144份；微生物菌株2320种23200份；动物种质资源2253种80362份，是亚洲最大的野生生物种质资源库。它与英国千年种子库、挪威斯瓦尔巴全球种子库一起，成为全球生物多样性保护的领跑者。

种子“闯关”

金铁锁、华盖木、珙桐……保存这些种子的冷库位于地下6米深处，这些珍贵的种子躺在玻璃罐中，正在休眠。这里是它们最安全舒适的家。

一粒种子想进入“种子银行”的保险柜并非易事，必须得有准入身份，即满足“3E”标准——濒危（Endangered）、特有（Endemic）、有重要经济价值（Economic important）。其中，“特有”不光指中国特有，更指狭域特有。按照该标准，国家一、二级珍稀濒危植物，如喜马拉雅红豆杉、巧家五针松，中国特有的云南金钱槭、滇桐等被优先保存。

身份之外，种子进入“种子银行”还得经过70多道关卡，其中最重要的是采集、“体检”、入库三关。

采集关是指无论沙漠海岛、热带雨林，还是世界屋脊、三江平原，从海拔6000多米的高山，到海平面下50米的区域，只要有种子的地方，种子采集员都会到达。

为保证物种遗传多样性，种子采集员会在不同生长点采集同一种植物种子。一般每种植物会采集保存10000粒种子，最少2500粒。

种质资源库保藏中心主任蔡杰回忆起一次在广西某地的采集经历：“当挂满果实的枝条被剪下，大家下意识用手去接，剧烈的刺痛感顿时顺着手背、胳膊直导心脏。我们用肥皂水洗，甚至用上了尿液，都无法缓解疼痛。直到几天后植物的毒性减弱，刺痛感才慢慢消退。”

原来这种植物叫火麻树，荨麻家族一员，果实上的刺毛含有毒素金皮肽，会引发人体剧痛。蔡杰解释说，采集种子时，碰到毒蛇咬、蚂蟥叮、蜂蜇是常事，但每一次采集经历在他看来都很珍贵：“我常想，如果人类尚未认识这个物种，它就灭绝了，那会是多大的遗憾。”

采集回来的种子还不能马上入库，后面还有几十道的“体检”关。

在种子清理室，科研人员把种子倒入分离机，饱满的种子落下，空瘪的种子被吹走。科研人员还会随机抽取部分照X光，种子是否健康，饱满还是虫蛀，一目了然。

之后，分拣留下的健康种子继续被清理、质检、计数。

据了解，最难计数的当属兰科种子，比如虎头兰，其一颗种子的大小如同粉尘。“干燥间有静电，兰科种子会吸附在称量仪上，很难取下。为避免损失，我们会抽取部分称重，得出平均重量，再通过称总重估算出种子粒数。”种子管理员秦少发说。

计数后，种子会被再干燥，在15 、空气相对湿度15%的环境中被放置1～2个月，以确保充分干燥。当种子含水量降到5%～7%，它就能进入“休眠期”，基本达到进入冷库的要求。

最后，经过密闭容器分装，种子会进入“冬眠”套房——零下20摄氏度的冷库。在这里，种子可存活几十年甚至上千年。

打开冷库门，寒气扑面而来。记者看到，架子上整齐摆放着玻璃瓶，种子按体积大小入瓶，再放进密封盒。瓶子上的条码，标明种子入库位置和种质信息。每个物种的种子被分为两份，分别存放在备份库和活动库中，前者永久保存，后者做萌发实验或分发利用。

“每隔5年或10年，我们会抽样进行萌发实验，看看种子是否还有活力。”种子萌发管理员杨娟说，萌发成的小苗不会被浪费，小苗的信息会被发布到研究所网站上，植物园和其他科研人员都可以申请使用，比如昆明植物园中不少植物就来自种子库。

种子避难

有效贮存种子、抢救性收集种子、保存濒危动植物遗传材料……种质资源库自建成后，对我国乃至全球生物多样性保护意义重大。

目前，超过三成的我国野生植物种子已在“种子银行”保存，包括相当比例的珍稀、濒危、特有物种，种质资源库成为名副其实的种子避难所。

“当一个物种遭灾时，我们就会启用这些保存的种质资源，使该物种重生。”李德铢口中的“灾”，包括自然灾害、疫病、战争等。“种子库就是种子的保险库，能让野生植物免遭灭绝厄运。但我们还是希望存在这里的种子永远不被启用，只是备份。因为一旦紧急启用，就说明野外有物种灭绝了。”

谈及我国已经有国家公园、各种自然保护区后还修建种质资源库的原因，李德铢表示，人类的保护手段更多样，保护就更可靠。“如果自然保护区遇到火灾、冻灾、虫灾，种质资源库可有效解决天灾及种质退化等问题。”

种质资源库已建立一个由国内数十家科研机构、高等院校和自然保护区参与的种质资源采集保存网络，制定了采集规范和标准，重点采集国家重点保护和珍稀濒危物种等野生植物物种。

为了让保护更加精细，种质资源库还引入“采集单元”的概念——在采集种子时，除参考国际同行的规范，有日期、地点、海拔、土壤类型、环境、经纬度信息外，科研人员还增加了对DNA材料的收集，为种子建立“DNA身份证”。

“这为我国物种的准确保护提供了分子遗传家谱，更为今后的种质利用、生态修复奠定了扎实基础。”蔡杰说。

国际上对野生生物种质资源高度关注，尤其是对野生植物的收集保存。比如英国千年种子库已在全球收集近4万种野生植物种子，是全球保存物种数量最多的野生植物种子库。美国国家植物种质资源网络保存了超过1.6万种约60万份农作物、野生植物的种子和其他活材料。韩国、新加坡、泰国也已建成或在建本国的种子库。

“一个国家如果没有自己的野生种质资源库，一旦物种在本国消失，就需要斥巨资向国外‘买回’。”蔡杰举例说，比如原产我国的猕猴桃被培育为“奇异果”，成为新西兰农业的支柱之一；野生月季原产中国，200多年前传入欧洲，由国外专家培育出香水月季，如今我国花卉市场的香水月季90%依赖进口。

守护种子安全是全人类的任务。可喜的是，不断有海外成员加入种质资源库。来自欧洲、非洲、美洲等地的种子相继来到这里备存。如今，种质资源库已备份保藏了40多个国家和地区的2000多份重要植物的种子。

李德铢说：“资源备份就是给物种上保险，它是防范、应对小概率灾难事件的最有效措施。就像不要把鸡蛋放在一个篮子，我们也愿意为国际重要的种子库提供备存服务，这对全球种质资源安全十分必要。”

谈到种质资源库的技术提升，蔡杰表示，野生植物种子库收集保藏体系主要借鉴了作物种质库的经验和技术，它对亚热带森林和喜马拉雅高山地区物种的保存技术和方案，仍有优化空间。

“常规种子库的低温干燥保存技术，无法对我国一些热带亚热带树种，如木兰、山茶、壳斗、樟科等类群的种子长期保存，对于这部分重要资源，我们还需要新技术。”

未来，种质资源库将建设超低温（液氮）库，可将成熟的植物胚性细胞系、短命种子进行长期保存，以覆盖保护更多物种。

“我们有信心让这些存储生物遗传密码的‘种子银行’，继续为保护地球生物多样性贡献力量。”李德铢说。