2006年,中科院昆明動物所與云南省合作共建昆明動物博物館,2008年,建立昆明生物多樣性大型儀器區(qū)域中心,2009年,建立動物種質資源庫,2020年建成1個百萬級超低溫自動化樣本庫,牽頭組織我國生命條形碼計劃……云南素有“動植物王國”之美譽,具有戰(zhàn)略地位特殊、生態(tài)區(qū)位重要、生物區(qū)系關鍵、生態(tài)系統(tǒng)多樣、生態(tài)景觀美麗、生物種類豐富等6個方面的特點。豐富的生物資源為云南開展生物多樣性科學研究提供了得天獨厚的物質條件,近年來,云南建立起集種植物資源保護、儲備、科學研究、產(chǎn)業(yè)化轉化一體的體系,在生態(tài)文明建設、生物多樣性保護、生物資源的持續(xù)利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展開展了系列工作,取得了一批貢獻云南智慧的研究成果。
9月15日,“COP15春城之邀”云南生物多樣性保護系列新聞發(fā)布會上,中國科學院昆明分院系統(tǒng)駐滇單位昆明植物研究所、昆明動物研究所和西雙版納熱帶植物園相關負責人圍繞云南生物多樣性科研成果和科技創(chuàng)新進行介紹和解讀。
科考為基——提供生物多樣性保護依據(jù)
1958年,吳征鎰院士和動物學家壽振黃先生率先向云南省政府提出了在云南建立24個自然保護區(qū)的規(guī)劃和具體方案。云南省第一個國家級自然保護區(qū)——西雙版納保護區(qū)應運而生。
中國科學院昆明植物研究所所長孫航介紹,為增強云南自然保護區(qū)的管理能力建設,長期以來,昆明植物研究所在生物多樣性綜合考察、珍稀瀕危植物調查評估、生物資源保藏與引種馴化、生態(tài)評價等方面開展工作,針對自然保護區(qū)出版了20余部專著。
植物多樣性調查方面,早在20世紀30年代,蔡希陶、俞德浚、馮國楣等學者就開始對云南植物多樣性進行調查采集,之后又組織和參與了各類植物調查和采集,使得昆明植物研究所獲取了大量的植物標本以及植被資料。以此為根據(jù),昆明植物研究所與中科院植物研究所、華南植物園共同牽頭編研完成的《中國植物志》獲得國家自然科學一等獎;牽頭編研完成的《云南植物志》獲得省科學技術特等獎;與云南大學一起完成的《云南植被》編寫出版。
動物多樣性調查方面,中國科學院昆明動物研究所副所長毛炳宇介紹,動物研究所先后開展了云南脊椎動物資源考察、云南昆蟲考察、高黎貢山考察、橫斷山脈綜合考察、紅河地區(qū)動物資源考察。并于2017年,牽頭第二次青藏高原綜合科學考察研究任務五——“生物多樣性保護和可持續(xù)利用”,向世界“第三極”發(fā)起探索。在歷次科考中積累標本90余萬號,掌握一手科學資料,為云南省和國家生態(tài)文明建設、自然資源合理開發(fā)利用等提供科學依據(jù)。在長期科研實踐中,還形成了人工跟蹤、紅外相機監(jiān)測、視頻監(jiān)控、無人機監(jiān)測、遙感觀測等“天-空-地-生”技術集成監(jiān)測體系,擁有快速高效監(jiān)測生物多樣性的高通量條形碼技術,為科學保護珍稀瀕危物種提供有效數(shù)據(jù)支撐。
以調查為基礎,云南在全國率先發(fā)布了地方生物多樣性的家底編目《云南省生物物種名錄(2016版)》《云南省生物物種紅色名錄(2017版)》《云南省生態(tài)系統(tǒng)名錄(2018版)》以及《云南省外來入侵生物名錄(2019版)》等,為我省率先在全國出臺生物多樣性保護地方性法規(guī)提供了科學數(shù)據(jù)支撐,為我省以及國家開展生物多樣性保護、利用、研究和管理提供了科學依據(jù),對保護生物多樣性具有十分重要的意義。
平臺支撐——搭建生物多樣性保護智庫
從1986年建立我國第一個野生動物細胞庫開始,云南在強化創(chuàng)新平臺建設,支撐生物多樣性基礎研究方面跑出了“加速度”。
2006年,中科院昆明動物所與云南省合作共建昆明動物博物館,標本館館藏各類動物標本近90萬號,涵蓋了我國西南各種生態(tài)類型的動物標本,是東南亞及我國西南地區(qū)規(guī)模最大、收藏量最為豐富的動物專題博物館。
2008年,建立昆明生物多樣性大型儀器區(qū)域中心,建設多個跨學科、區(qū)域共享的生物多樣性基礎研究和應用開發(fā)技術平臺,形成西南地區(qū)系統(tǒng)完備的生物多樣性研究的共享平臺體系。
2009年,建立動物種質資源庫,2020年建成1個百萬級超低溫自動化樣本庫,總存儲量達300萬份?,F(xiàn)藏11000多物種共20余萬份動物組織、核酸、細胞樣品,為我國動物種質資源的采集和保藏等發(fā)揮重要作用。
毛炳宇介紹,為實現(xiàn)物種的簡易和準確鑒定,研究所開發(fā)了多類群的DNA條形碼技術,牽頭組織我國生命條形碼計劃,使我國成為國際生命條形碼計劃的四個中心節(jié)點之一?!?020年,研究所建立生物多樣性數(shù)據(jù)中心和生物多樣性基因組中心,開創(chuàng)了生物多樣性的宏基因組學監(jiān)測方法,目前正積極推進國家生物信息中心昆明分部籌建工作,擬建設高效開放共享的生物大數(shù)據(jù)研究和服務平臺,為生物多樣性保護提供技術支撐。”
與此同時,云南植物多樣性的研究平臺和保存體系建設也可圈可點。
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,目前該種質資源庫是全球第二,亞洲最大的野生種質資源庫。同時還建設了集科學研究、物種保存、科普與公眾認知為一體的綜合性植物園—昆明植物園。
在標本館體系建設上,擁有中國第二大,在國際植物多樣性研究中具有重要地位和影響的植物標本館,館藏標本總量150余萬份,是我國收集植物門類最全的植物標本館。并逐步形成了以我國西南地區(qū)為標本收藏中心,采集范圍覆蓋全國、輻射東南亞及“一帶一路”等地區(qū),具有國際知名度的區(qū)域性標本館,在我國植物分類、生物地理及生物多樣性保護等研究領域中具有重要的學術地位。
此外還建設有一批植物多樣性重要的數(shù)據(jù)庫,如中國科學院昆明植物研究所的Kingdonia植物標本數(shù)據(jù)庫(包括了云南近百萬份標本),Biotracks植物多樣性信息數(shù)據(jù)庫(包括了植物信息、圖片、分布、采集軌跡等),中國西南野生種質資源庫數(shù)據(jù)庫(包括了超萬種的植物種子信息等)等,有效地支撐了植物多樣性的保護和植物資源的挖掘利用。
成果轉化——創(chuàng)新生物多樣性資源利用
天麻素、宮血寧、草烏甲素、神衰果素片、鞘蕊蘇口服液、昆明山海棠片、青陽參片等一大批來自植物的藥品已成功上市;奧生樂賽特、芬克羅酮、燈臺葉堿、復方SH、燈盞細辛酚等一批創(chuàng)新藥物進入或已完成臨床研究;生物農藥除蟲菊酯已經(jīng)上市,靛紅酮(AHO)正在開展大田試驗;多個獨具特色的天然分子完成臨床前研究成為候選天然藥物,多項新藥研發(fā)成果已經(jīng)轉讓……
“近年來植物化學領域一系列的研發(fā)成果的轉化,是我省創(chuàng)新生物多樣性資源利用的最好體現(xiàn)?!睂O航介紹,植物的多樣性帶來了其中多樣的化學成分,以我國西部地區(qū)豐富的植物資源為研究對象,植物所持續(xù)利用國家重點實驗室開展植物化學與植物資源、天然產(chǎn)物活性與功能等研究,逐步建設成為引領國際植物化學領域的研究中心之一。
不止在植物化學領域,在植物資源的發(fā)掘和可持續(xù)利用上,弄清了天麻的生活史,為天麻的人工種植成功做出了奠基性的貢獻,對三七、重樓等重要的藥用植物開展了深入系統(tǒng)的研究,支撐了天然藥物的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時,以特色花卉品種選育為例,在生產(chǎn)栽培、種苗繁育、花期調控等產(chǎn)業(yè)化關鍵技術上取得重要突破,30 余項專利技術獲得授權。其中,兜蘭、含笑和秋海棠等的新品種和技術成果已在企業(yè)示范推廣和轉移轉化,貫通了基礎研究—關鍵技術—生產(chǎn)示范的研發(fā)鏈,創(chuàng)新了珍稀瀕危植物的保護利用模式。
遺傳多樣性也是生物多樣性的重要組成部分。近年來,中科院昆明動物研究所面向人口健康、種業(yè)創(chuàng)新,深入推進家養(yǎng)動物新品種選育、云南土著魚保育與可持續(xù)利用、動物活性肽類資源發(fā)掘等工作,為遺傳資源的保護和合理利用提供科學依據(jù)。
在家養(yǎng)動物資源保護、研究與開發(fā)利用方面,研究揭示中國西南地區(qū)是家養(yǎng)動物馴化中心之一,具有豐富的家養(yǎng)動物遺傳多樣性,在家養(yǎng)動物資源上具有重要的地位。牽頭完成山羊、綿羊、牦牛、家犬、家雞、家豬等家養(yǎng)動物的基因組解析,挖掘了家豬、家雞等品種重要性狀遺傳標記,為畜牧分子育種提供理論指導。
在云南珍稀土著魚類保育與可持續(xù)利用方面,遷地保育云南土著魚類活體102種,突破人工繁殖技術48種,初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化3種。培育出云南省第一個水產(chǎn)新品種,也是我國第一個基于國家級保護魚類創(chuàng)制的新品種滇池金線鲃水產(chǎn)新品種——“鲃優(yōu)1號”。
在有毒動物資源保護和利用方面,推進蛇毒、蜈蚣、蝎子毒液成分多樣性及其毒理和病理機制研究,發(fā)掘具自主知識產(chǎn)權天然活性多肽1300多種,為肽類創(chuàng)新藥物研發(fā)奠定了堅實的基礎,研究成果“基于生物生存策略的有毒動物中藥功能成分定向挖掘技術體系”榮獲2013國家技術發(fā)明二等獎。(云報客戶端 記者李承韓 王丹)