第742期【齐悦读—线上共读—透视新科技】《走进国家植物园（一）植物的新家园》
讲座题目：透视新科技——走进国家植物园（一）植物的新家园
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：汪小全，中国科学院植物研究所所长。
鲁丽敏，中国科学院植物研究所研究员。
讲座时间：2026年2月9日～2月15日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——走进国家植物园（一）植物的新家园
讲座内容：
各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目！我是主持人胜春。目前，现存在世界上的植物有30多万种，每年科研人员又有2000多种新的发现，同时也有很多植物的种类濒临灭绝的边缘，国家植物园被人称作是植物的诺亚方舟。那它又有哪些功能和作用呢？我们通过短片来进入今天的节目。中国幅员辽阔，陆海兼备，地貌和气候复杂多样，孕育了丰富而又独特的生态系统，物种和遗传多样性，是世界上生物多样性最丰富的国家之一。已知的高等植物有三万七千余种，约占全球的十分之一。2022年4月18日，国家植物园在北京正式揭牌，以中国科学院植物研究所和北京市植物园为基础，联合共建的国家植物园，规划总面积近600公顷。新组建的国家植物园将对标世界顶级植物园，计划重点收集三北地区乡土植物、北温带代表性植物、全球不同地理分区的代表性植物及珍稀濒危植物，共规划收集活植物3万种以上，覆盖中国植物种类80%的科，50%的属，占世界植物种类的10%，还计划收藏五大洲代表性植物标本500万份，陆续完成植物科学研究中心、迁地保护研究中心、种质资源保存中心、标本馆二期、五洲温室群等项目，建设28个特色专类园。介绍一下我们今天请来的两位嘉宾，一位是中国科学院植物研究所的所长汪小全。另外一位是中国科学院植物研究所的研究员鲁丽敏。
国家植物园是一个什么样的地方，跟我们平时认知的植物园或者是公园有什么不同呢？国家植物园，它是由国家批准设立，是（以）开展迁地保护、科学研究为主，兼具科学传播，包括园林、园艺展示这些功能于一体的一个综合性的机构。它是体现一个国家经济、科技、文化、环境，甚至社会可持续发展（水平）的一个标志，它与我们平时说的一般的植物园不同，更不是公园，这个国家植物园，它需要有强大的科技做支撑。那目前我们国家植物园主要是开展哪些方面的研究？国家植物园实际上它（是）在我们中国科学院植物研究所，和原来的北京市植物园（基础上联合共建的）。我们研究所又是中国植物科学的发源地，所以研究的植物方面的工作方方面面很多，涉及到这个地球上有哪些物种，那么这些植物之间是什么样的关系，它们的家谱亲缘关系是什么样子的，它为什么会形成今天这样五彩缤纷的各种各样的花朵，它的遗传调控的机制是什么？这是一个全面的工作，所以我们实际上这些年把中国植物的家底基本上搞清楚了。过去我们去植物园的时候，就是带着一种新奇，觉得没见过的那些植物在植物园里可以有所发现，同时还有一个消遣娱乐的这样一个功能，所以是不是我们国家植物园成立之后，这个科研的成分我们加重呢？这些还保留着吗？
这个功能还要保留，但是实际上现在国家植物园是这样的就是……观赏、休闲、娱乐？对，因为国家植物园刚才说了，特别是我们国家植物多样性特别高，有很多的在人迹罕至的地方，我们这些市民是很难接触到的，所以要把这样的植物多样性全部地全覆盖地保存在这个植物当中，通过单一的国家植物非常难以实现，所以现在国家林业和草原局，正在牵头这样一个布局国家植物园这个体系。这要根据我们中国不同的气候带、不同的生物多样性的热点地区去布局一个系列的植物园，这个将来会形成一个中国特色、世界一流、万物和谐的国家植物园体系，在这种情况下我们全国各地的人都可以在自己那个区域的植物园当中，去看自己喜欢的植物，也参与到生物多样性的保护当中来。2022年7月23日晚，国家植物园内稀有的世界珍稀濒危植物巨魔芋开花了。这种原产苏门答腊的植物，生长对周边环境要求较高，特别是对温度、湿度都比较敏感，温度需要在26至28°C之间，湿度在80%以上。巨魔芋是世界上单体花序最大的植物，被称之为“世界上最臭的花”。巨魔芋开花极难，一生只开3至4次花，每次开花不超过2天，在国家植物园里，像巨魔芋这样稀有的世界珍稀濒危植物还有不少。比如塞舌尔的国宝巨子棕，它的种子约30至50厘米长，重量达25千克，被称为拥有世界上最大种子的植物，号称“沙漠里的大章鱼”的百岁兰，数量少、寿命长，终身只长两片叶子，且永不凋零。还有被称为“中国鸽子树”的珙桐，有“植物中的大熊猫”之称的大花杓兰，起源于一亿多年前被称为“活化石”的水杉等等。
很多人习惯把国家植物园比喻成是植物的“诺亚方舟”，您觉得这个比喻准确吗？您怎么理解这个比喻？这个实际上是非常好的一个比喻，在自然界当中，由于特别是气候快速变化的时候，很多植物没有办法适应自然的环境，这种情况下我们把这样面临濒危或者快要灭绝的这种物种全部保存在国家植物园当中，它们将来肯定有很多的利用价值，所以这个是配合我们国家，以国家公园为主体的自然保护的体系的自然保护一部分。按照国家植物园迁地保护一部分，这样两个形成一个完美的互补，所以这个（迁地）保护的功能相当于一个“诺亚方舟”，（保护的植物）将来我们人类去利用。其实我们普通人来讲，更多感受是花开花谢，但并不能够直接地感受到某种植物的灭绝，在我们目前阶段的这个自然阶当中，植物的灭绝速度是一个什么样的状况？这个实际上也有一些报道，说我们目前这个物种的灭绝速度是自然灭绝速度的一千倍左右，这个可能是一个比较粗略的估计，因为我们在自然界经常一个物种的形成需要上百万年，那么我们人类一代人和两代人很难去看见，如果没有人类剧烈干扰的情况下，很难看见哪一个物种灭绝。但是现在由于人类活动快速的这种利用，干扰了以后，有些物种在自然界很难找到了，比如说我们看到的这个牡丹雍容华贵，它实际上是自然界的五个野生种杂交形成的，今天我们看到的这么多的牡丹品种，实际上它们的爹娘（野生祖先），在自然界都已经成了孤儿，甚至找不到了。那找不到了，我们就把它算成灭绝，所以按这样去算的话，那就很多物种灭绝，跟自然界一比这个速度基本上这样算的。
我们对动物的灭绝似乎感受更直观一些，说某种动物在地球上不存在了，那食物链当中少了一个重要的一环，但是我们对植物的灭绝往往会被忽视。以前我们靠山吃山，靠水吃水，特别是挖中药材，挖一些有重要经济价值的这些植物，实际上我们国家就是从南到北，以前在没有加强生物多样性保护的时候，到处都有这样采挖的问题，你比如人参大家知道，挖完了以后，现在在自然界很难找到野生的人参，那像这样的事情也非常多。包括花卉，你比如牡丹，我刚才说的非常雍容华贵，但是（几乎）所有的野生种现在很难找到，可能还有个（大花）黄牡丹比较好找一些，所以这些破坏是非常大的。就是过去我们对原始品种的保护是不够的？不够。气候的变化也带来很多灭绝性的因素？我举个例子，就是有些植物它们生长在山上，它们其实对环境的变化是有一定的（适应能力的），你看着它不会动，它是可以通过它的种子往山上迁一点，往山下迁一点，它在冰期的时候就会通过冰期间冰期，它就可以上下地迁移，通过改变它的这个分布范围来来适应环境。
欧洲他们做过一些研究，比如欧洲赤松，包括一些桦树，它每一年的分布往北可能推移，比如说多少米，累积多少年以后，可能推到很远几公里的。它自己在行走？在行走，你比如山上也是，你看多少年以后，有些植物的海拔高度变得越来越高，它往山顶上比较凉快。那至少还是有地方可以跑，但实际上有些物种，我已经站在这个山脊上了，比如一些松柏这些植物，已经站在山巅了，温度再一高的时候，没处跑就只有跳崖，那就肯定只有灭绝了。而且还有一个问题是全球变暖以后，影响的是整个生态系统，甚至包括地下的土壤生态系统，这样就会让很多的物种不能适应这个自然的环境。还有的地方会觉得说我这个山上不行，我往另外一个山上跑吧，实际上山系之间这个植被组成是不一样的，所以这个植物要跨过这些植被到另外一个地方，找到生态位也是很难的。我国是植物多样性最丰富的国家之一，有高等植物3.7万余种，随着经济活动发展和人类活动加剧，导致许多野生植物野外生存受到威胁。野生植物资源保护包括就地保护和迁地保护。由于生活环境的丧失、气候变化的影响以及自然保护地无法覆盖等原因，并非所有植物都能在其自然生活环境里就地保护，这种情况下迁地保护就是对野生植物抢救性保护的有效手段。据统计，国家植物园已迁地保护植物1.5万余种，其中迁地保护水杉、珙桐等珍稀濒危植物近千种，包括列入《国家重点保护野生植物名录》中的重点野生保护植物300余种，有望天树、杜鹃红山茶、德宝苏铁、珙桐、水杉等近40种一级保护植物。
从我们国家植物园的角度来讲，我们是否也具有这样的功能，就是保护这些濒危的植物？对，这个是我们要优先的，特别是我们在国家林草局相关部门的要求下，我们不是把中国的野生植物保护名录进行了修订，现在涉及到一千多种，有多少类。那么我们优先要保护，比如说有分了等级，一级几级的，首先把一级的这（些）植物进行保护。哪些植物是属于我们就地保护的范畴？哪些是属于需要我们迁地保护？对，在自然界当中，比如说它有很大的种群，通过我们预测比如全球气候温度，比如升高1.5°C，升高2°C我们可以预测的，通过它这些生物学特性，觉得它不会灭绝，它的种群没有问题，那就地保护是最好的。但有一些物种，比如说改变一个生态因子，比如说温度，它有可能就要灭绝，这个时候我们就要把它迁到植物园当中。目前我们国家植物园的物种，实际上可能有300多种，是这样一个在野生植物保护名录，当中很重要的一块。
我们普通人对于植物的研究没有那么深入，但很多人有这样的感受，说在南方看到的花或者果觉得特别好，我拿回北方去种吧，你发现春天的时候它也发芽，可是它就不结果。我们在迁地保护的过程当中，会不会也出现类似的问题？对，这是一个非常好的问题。实际上我们植物园做这个迁地保护，实际上它已经离开了它自然的这个环境，因为我们知道很多植物的开花，它可能是营养生长，生殖生长之间是需要光周期调控，（或）通过其他方式调控的，甚至它就需要在那样一个温度，那样的环境下，它才能够正常地生长结实，完成它的这个生活史。在国家植物园当中，很多植物是难以完成这样的一些过程，所以这种情况下，实际上我们保留了这样一个物种，它的基因资源，虽然它这个物种没有开花结果，它只要活在那儿，我们从它的体细胞当中就能提取到完整的遗传资源。遗传资源保留下来了以后，将来它就有一个非常好的利用的基础，所以不一定它非要去开花结果。
我们把植物的DNA留下来了，是这个意思？是的。即使眼前我们看不到它在繁衍了，但将来有一天随着我们科技的提高，还有可能让它重新在地球上生长出来。是的，我们通过自己把它保护好了以后，甚至我们人工繁殖了很多这些个体，在自然界种群不行了的时候，如果我们将来在未来的科技水平可以的情况下，我们可以把这些个体回归自然，回归自然以后它的种群就复壮了。所以这就是我们国家植物园，被称作植物“诺亚方舟”的这样一个道理？是。刚才我们也提到了，说就地保护和迁地保护听起来只差一字，一字之差，但是迁地保护的难度是不是比就地保护要多得多？不能完全这样说，就是说它是两个完全，一个相辅相承的一个概念，可能你就地保护，像我们也叫原地保护，这两方面我们可以说是齐头并进，你首先是建立在一个科学研究的基础上，对这些濒危的你首先要了解它的生物（学）特性，怎么样把它弄回来，你得把它种活，然后你迁地保护，它不能只是挖回来一两株，你得代表它的。我刚才提到遗传多样性，那比如说里面有好多有抗性（好）的，你得通过调查，它有哪些种群把它有代表性的给挖回来。
土壤环境、菌群环境，从北迁到南，从南迁到北，都会发生很大的变化？对，所以你要覆盖它的从分布范围内要有一个遗传多样性的覆盖。那回到实验室你要对这些，就是要让它开花结果。实际上我们现在说国家植物园以迁地保护、科学研究为主，所以我们这个迁地保护，实际上是一个广义的概念。从保护整个野生植物的物种多样性的角度，那如果说把不同的物种迁到园子当中，这叫广义的迁地保护来说，那这个实际上是比较容易做到的，但实际上我们真正地要做到对比较濒危的物种，要做到科学地保护，所以这个实际上在全世界的植物园当中，要按照刚才我说的叫保护生物学，或者基因组学这个角度，绝大部分都很难做到，所以我们只能对我们一些重点关注的濒危植物，先开头把这个做起来。在国家植物园的标志上，两片叶子的图形分别是水杉和银杏，我国特有珍稀植物的典型代表。水杉和银杏被称为植物界的“活化石”，而水杉的发现被称为植物学研究上的重大贡献之一。一亿多年前的中生代白垩纪或更早，水杉就出现在地球上，足迹曾遍布北半球，新生代第四纪冰期后，水杉的种群几乎全部灭绝，研究人员只能从化石中留存的痕迹来观察水杉的特征，并认为水杉早已灭绝。然而，作为第四纪冰川灾难的幸存者，水杉并没有灭绝，并且在我国湖北、重庆及湖南交界的山区存活下来，成为植物活化石。1941年，中国植物学者在湖北利川首次发现水杉，水杉重新在地球出现的消息立刻引起国际植物界的关注，水杉也被引种到50多个国家和地区。上世纪70年代初，水杉引种到北京，如今树形优美，适应性强的水杉已成为珍贵的园林绿化和造林树种，被广泛应用在城市绿化中。国家植物园的水杉保育区也成为中国北方最大的水杉保育林。中国还有很多像水杉一样的濒危植物亟待保护。
这个植物的灭绝我们普通人察觉不到的这种灭绝，会给我们带来什么样的损失？我们经常提的一句话就是一个物种决定一个国家的命运，一个基因影响一个民族的未来。其实我们国家在资源方面非常丰富，你像我们举几个例子，像野大豆，我们国家原产野大豆，但是美国它从我们国家获取了这个资源以后，通过驯化，现在他们成了大豆的生产和出口国，我们还要反过来从他们那边再进口。刚才您提到了一个驯化这个词，我们平时都是喜欢用在动物身上的，用在植物身上这个驯化，怎么去理解？这个实际上在英文当中，不光指动物，植物也是一样的。今天我们的这个水稻，我们包括这个玉米，各种作物都是驯化过来的，实际上就是我们根据自然界当中，它本来自然界当中，比如说野大豆，野大豆实际上这个果荚非常小，种子也非常小，它在自然界的时候，成熟的时候它干了就会开裂，种子就会掉。通过人工干预，包括水稻也是，野生稻的时候它长不了多少粒种子（果实），而且它在自然界就随风飘落了，所以人类我们要利用它，首先我们就需要收割，需要它的种子不落，比如说果粒大的，产量高的，我们需要在我们的这个人工的环境下，去选育我们需要的这种器官或者品质，所以这是很好的一个驯化过程。
这些年我们经常会听到这样的词，保护生物的多样性，在你们专业的角度来讲，是怎么理解的？生物多样性是指生物和环境形成的这个生态复合体，以及和此相关的所有生态过程的一个总和，这个可能听了比较高能，我们可以把它分解一下，分解它可以分解成三个层次，一个是物种多样性，一个是遗传多样性，再一个就是生态系统多样性。你像物种多样性，我觉得比较好理解，就是我们身边各种各样的物种，这些区域它的物种数量高，那它物种多样性就高。遗传多样性是指一个物种，由它基因决定的这种，它的遗传特征的多样性，这个可能听起来有点复杂，举个例子就像我们人一样，就是遗传物质不可能是完全一样的。那植物也是这样，它即使是同一个物种，它不同的个体之间，它在长期的（演化）过程中，它也会发生这种遗传变异，这都是遗传多样性的表现。就是我们对作物进行改良驯化，也是建立在遗传多样性的基础上。比如说像我们刚才汪老师提到这个驯化的过程中，可能我们会选择一些口感好的，或者长得大的，产量高的这种，我们人类。
这是我们驯化的目的？对，我们在驯化的时候，由于关注少量的这些性状，可能我们就会无意间丢失掉一些它的抗性的性状，比如说它抗倒伏，抗病的一些性状，那当我们把这个培育得很好吃的一个品种去大面积地推广的时候。你发现它好吃了，但是自我保护的能力变弱了？对，它发生病害了怎么办？那我们就需要到它的野生，再去找到它野生的种群里，去找这个具有抗病的这个基因，来再对它进行通过这种育种的手段，对它进行进一步改良。目前我们国家来讲，面临着哪些生物多样性的这种挑战？我们国家就是刚才我说了，就是因为它的物种多样性非常高，我们国家又不像欧美，欧美的采集历史、调查历史非常长。实际上比如欧洲，整个欧洲的植物多样性，植物物种数一万多种，一万一千种左右，中国就有3万多种，对于这样一个物种多样性非常高的国家，我们调查的历史又短，所以实际上有很多物种在我们还没有开展深入研究认识它之前，它可能就因为人类的扰动，我们植被的破坏、开垦，就可能灭绝了，这是一个非常可惜的事情。所以虽然现在国家加大了对生物多样性的保护力度，这个保护它是一个宏观的政策，所以实际上我们就需要，特别是在一些人迹罕至的，比如说横断山，包括你们知道的高黎贡山，甚至到泛喜马拉雅周边这些区域。还有很多的这些调查不清楚的地方，这里面可能有非常多的宝贵的战略资源，正需要我们抓紧时间去把这弄清楚，这为我们国家将来的植物资源利用保留更多的（原材料）一个宝藏吧。
国家植物园拥有亚洲最大的植物标本馆。据统计，该馆的馆藏标本涵盖了80卷、126分册的巨著。《中国植物志》中所记载的中国高等植物中，约90%的蕨类和80%的种子植物。此外，该馆还妥善保存着1万余份模式标本，这些模式标本分别涉及到已经发表的7000余个分类群，就馆藏标本数目和整体规模而言，国家植物标本馆名列亚洲地区植物标本馆之首。就馆藏种子标本的数目而言，这个植物标本馆位居世界第三。国家植物园标本馆，在国内外植物分类学研究领域，特别是在东亚植物的研究中具有举足轻重的地位。随着国家植物园的开放，越来越多的公众开始更深入地了解身边的植物，越来越多的爱好者加入到保护植物的队伍中来。国家植物园开放之后，对普通人的好处是什么？大家如果去野外的话，去野外你可能就知道一个物种，你可能不认识它是什么，也没有渠道，有些很高的树，你可能也没办法拍到。那你来到植物园，除了收集了咱们中国的一些珍稀濒危的植物，还有世界不同地区我们采集回来的这种代表性的植物，而且都有挂牌，上面有它基本信息，属于什么科属，基本的用途是什么？像这个你就可以了解到。
其实很多喜欢养花花草草的人，手机上都会有这么一个软件，就是识花识草，拍一张照片，对应一下，相似度是多少，是不是这一种这一科，所以这个对于普通人科学素养的提高，对植物的认知也是一件非常好的事情，我们也在做这样的事吗？是的，因为这个本身就是在现在这个时代，我们到哪一个保护区，不光是我们国家植物园，到自然界的时候，到保护区以后，你不可能有那么多的管理人员给你讲这个植物是什么，这个植物需要保护，所以这种情况下，我们通过大数据形成这样一个手机的APP（计算机应用程序）以后，那非常方面，对认识自然，提高生活质量各方面都非常好。我们这个花伴侣现在影响力非常大，大概有一千多万用户，完全是免费的。我们知道植物有很多好处，但是它同时也会给我们有一些物质，也会给我们带来危害。比如说毒品，罂粟可以制作毒品，以前我们就发现，有些他不认识什么是就包括一些地方的这种展示上面，用别的像用锦葵科的一种植物来代表罂粟展览这种，这其实就是不认识国家植物园，每年就会跟公安部门，还有禁毒委员会跟他们合作一起举办罂粟禁毒展，这样我们有专家讲解，这样大家就能看到我们栽种的这种真正的这种毒品植物。跟普通的见的这种虞美人，这种观赏的花卉有什么不同，免得你比如说你看你邻居家种了几株虞美人，你就把他举报了，发生这样的乌龙事件。
以前在没有国家植物园的时候，我们也做这个罂粟展，来的人就是公众少很多，今年（2022年）4月18号，国家植物园揭牌了以后，我们刚好搞的罂粟展，也在5月份，那这样来的公众多了很多，都参与到这样一种（活动）当中去。我们都说人与世界、人与自然的这种和谐共处，你们期待的人与植物和谐共处的这个状态会是什么样的？我觉得人要和植物和谐共处，首先我们不管是在自然界，还是在我们的城市公园，首先我们要希望周围非常地美丽，看到各种各样新奇的植物，而且觉得它是生活当中一种必须有的元素，而且我们每一个人都知道去保护它，了解这样的生物的特性，甚至能想象到将来这些植物有巨大的这样一个利用空间，能让我们的生活将来会有非常大的质的变化，所以我想还需要很多的事情需要做。比如说我们自己的公园哪个地方，经常说爱护一棵小草，或者你千万别去踩踏它，它也有“痛感”，也有什么。因为在我们中国的这个文化当中，尤其对植物以前的了解不多，中国以前是除草，所有的草本植物长的只要不是我们庄稼的都给它处理掉。庭院当中，觉得种的不是好吃的水果，不是好看的花，把这植物也都处理掉，但实际上这不是一个自然的环境，所以就是说我们要爱护身边的每一棵小草，爱护这样一个自然的群落，自然的生态系统，所以我们要改变对草的这样一种认识，这个实际上也是非常重要的。好，谢谢两位，也感谢您收看我们今天的《透视新科技》节目！如果你想了解我们更多的节目内容，可以下载央视频收看我们过往的节目。好，我是胜春，今天的节目就到这儿了，咱们下期节目再见。
