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所庆八十周年专题
征文欣赏

植物园中的科研:我的15年

文章来源:  |  发布时间:2018-08-13  |  作者:陈高  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  现在还清楚记得2003年的那个春天,我们十几个人一起坐在植物园老办公室(现在的所史馆)二楼等待硕士研究生的面试场景。还记得当时管开云老师问我为什么要考植物所时一脸严肃的样子。我真诚地回答说我的女朋友是昆明的,我觉得动物脏,不太喜欢,所以就只好考植物所了。虽然女朋友后来成为别人的女朋友,但我却在植物所留了下来,而且一呆就是15年。当初面试我的顾志建老师已经去世,张长芹老师已经退休,管开云老师远在新疆为他的事业而奋斗,我现在还总能在植物园遇到当时提问我的胡虹老师、龚洵老师及目前办公室在我隔壁的孙卫邦老师。我依然记得当时他们坐在我对面的情形,大概也就是我现在的年纪,言谈举止之间显得意气风发、充满激情和自信,好像要吃好大一块天空。我不知道他们过去十五年里是否实现了什么,又或改变了什么,但我知道我当时综合成绩是倒数第三(需要淘汰2 名面试者),这就是那场面试于我的意义。其实所谓意义,拿马克斯. 韦伯在《未来简史》里面的话来说,“人类是悬挂在自己编织的意义之网上的动物”。如果没有通过面试,我还是我,只是可能做着其他的事情,选择没有好坏,就怕你不选择。

  已故院士吴征镒先生1995 年曾为我们的昆明植物园题词,他希望我们的植物园能广泛收集多种植物使之成为科学研究的基地,希望植物园成为种质资源保存的基因库,同时植物园也能成为科学普及的窗口及普通公众休憩娱乐的好场所。回顾我在昆明植物园生活的这15 年的感受,我的确见证了植物园逐渐成为一所国内外知名的,集科研、科普和保育为一体的综合性植物园的变迁过程。从植物园的主要功能来讲,以当时面试我的那六位老师的工作来看,他们的研究很好地贯彻了吴先生的指导思想。顾志建老师团队在裸子植物和被子植物染色体进化方面、张长芹老师团队在杜鹃花和报春花的引种保育及繁殖策略研究方面、管开云老师团队在山茶及马先蒿的引种驯化及保存方面、胡虹老师团队在兰科植物的生理生态及新品种选育方面、龚洵老师团队在木兰及苏铁系统进化及居群遗传学方面、孙卫邦老师团队在观赏植物醉鱼草及极小种群野生植物的综合保育方面均取得了不错的成绩。这些被研究并保育的科研材料也为植物园设计有特色的科普活动提供了坚实的物质基础,他们培养的众多学生也在全国从事着中国的植物保护事业。

  于我而言,我认为我是植物园培养起来的年轻科研工作者中从植物园平台受益最多的研究者之一。2004年孙卫邦老师为我指定的硕士题目是《云南桂花品种的收集与保存》。通过这个题目,我在植物园发现了8个桂花品种,在云南发现了36个桂花品种,这算是我和植物园建立起科研连接的最初成果。后来因为我不想自己成为桂花酒或桂花糕的代言人,所以更换了我的博士论文题目,改做醉鱼草属的综合研究。那段时间是染色体核型及数目进化研究的高峰期,我偶然发现植物园门口的一株大序醉鱼草是六倍体,而且不育,我推测它可能是杂交起源的。就此,以这株植物为基础,结合前期园艺学方面的研究,孙卫邦老师团队开启了醉鱼草属亚洲核心分枝的综合研究,总共有5位博士的研究题目是围绕醉鱼草属开展的,目前有我参加的关于醉鱼草的论文已经正式发表18篇。现在回忆起来,总会感到世事难料,人生难以捉摸,偶然的发现影响多人的人生轨迹呢。但有一点是肯定的,对世间万物之间连接的好奇及对其探索的坚持,是做研究必备的。因为我们做的一切事情,都可能顺利,或不顺利,顺利当然很高兴,不顺利我们也会坦然面对,并坚持做下去,总有成功的一天。

  自2006年发表第一篇文章以来,目前我已经正式发表55篇文章,不少朋友说我写文章的速度快,研究的类群多,性价比好。其实不是这样的,我发表的文章里面有22篇是主要在植物园完成的,包括12篇中文的及10篇英文的文章。试想你在野外开展生态或进化方面的研究,需要靠运气,一年通常只能开花结果的时候在野外观察,自然出结果就慢些。我在植物园每天都可以去观察记录,自然容易获得数据,由于连续长期观察,结果也可能更详实,更容易发表一些。虽然不能像野外居群那样去讨论物种的生态适应和进化方面的问题,但植物园里面可以讨论异地保育植物如何快速适应新的生境,并阐明引种驯化后的植物如何完成从种子到种子的生活史。这些研究工作,再结合保育实践和公众参与的Citizen Science案例,对审稿人来说,还是挺有吸引力的。此外,植物园如何广泛收集,构建专类园去研究物种的共存和互作,最终成为重要的科研基地,检验保育的可行性和科学性,评估异地保育成功与否,也是值得探索的。如何吸引普通公众愿意到植物园来,使植物园成为科学普及的窗口及休憩娱乐的场所也是需要认真研究的。

  以我在植物园完成的研究来看,植物园的确是从事科研、科普和保育的好平台,植物园中无处不是科学问题,就看我们是否能发现,并愿意去探索。常春油麻藤(Mucuna sempervirens)是昆明常见的园林植物,它在东园可以结实,而在百草园却不行,我们的研究发现该植物释放发酵的气味吸引松鼠传粉,东园的景观廊道刚好为松鼠访问提供桥梁。云南锦斑蛾(Achelura yunnanensis)幼虫是植物园里吃冬樱花和云南樱花叶片的害虫,大爆发的时候在路上随处可见它们的踪迹。我们研究揭示了这些幼虫是如何通过取食植物叶片积累神经毒素氰苷防御其天敌的过程。五棱散尾鬼笔(Lysurus mokusin)是雨季后植物园随处可见的一种真菌。通过研究,我们发现该物种释放恶臭的气味吸引各种食腐的昆虫(蠼螋、隐翅虫、粪甲等)帮助它传播孢子。花魔芋(Amorphophallus konjac)也是百草园和东园常见的植物,魔芋属释放恶臭气味模拟腐烂基质吸引传粉者的机制已经研究得非常清楚,但我们在植物园研究其硕大花序模拟尸斑的结果从视觉方面阐明了欺骗性传粉的发生过程。植物园的胡蜂也为我们研究它们攻击性传播百部(Stemona tuberosa)的种子提供了坚实的基础。此外,仿栗油脂体化学组成及其与种子传播者关系的研究、鸡矢藤及鸡粪的挥发性臭味分析及其科普价值解析、百部属不同种类植物在植物园同质园栽培条件下的繁殖策略等研究也是在植物园中完成的科研题目。最近我们招募31个家庭,通过公众参与的手段,在植物园研究蚂蚁传播的植物类群和蚂蚁多样性的关系也取得不错的结果。已经确认植物园最少有7亚科、23属、41种蚂蚁存在,并发现云南新纪录3种,2个待定种。这种在科研和科普之间架起桥梁的工作是完全可以依托植物园作为平台长期进行下去的。“Citizens as scientists”而不是“Scientists using citizens as data collectors”,也是值得探索的科学和教育问题。

  尽管植物园给我们搭建了好的科研、科普和保育平台,但植物园的科研工作也由于内在和外在的原因而面临各种挑战。比如,专类园保育的不同物种如何避免近交和远交是必须要考虑的基因渗透问题;全球气候变化对保育物种的影响及植物的响应策略也缺乏研究;保护园艺学如何开展,如何同分类学、遗传学、系统学和环境教育相结合也值得关注;保护效果的有效性及科学性是不容易阐明,但又非常容易被忽视的问题,而植物园有超过百余种植物的活植株数目不超过5株,其保育意义较小;公众参与方面,科研活动、教育动机、参与者动机时常面临冲突,如何长期保持交流,及对公众在知识、意识、行为上产生影响进行推动也有待提升;保育方面,温室的管理、活植物的来源、代表性居群、取样大小、准确记录等数据化方面也需要专门的工作人员来执行;植物园的科研工作者难以获得职称,能力建设和培养年轻工作者也不容易落实,如何在科研和管理之间找到平衡也是需要面对的现实问题。其实我们植物园缺的不是科研材料,而是研究这些材料的各类人才。但目前,作为植物园的工作人员,我们要有这样的心态:接受我们能改变的一切,也接受我们不能改变的一切,我们会在这样的大环境里面努力工作,等待机会,尽我们所能为中国的植物保护事业做一些力所能及的推动,就好。


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