今天（4月18日）是國(guó)家植物園揭牌運(yùn)營(yíng)三周年，一座高水平的現(xiàn)代化植物園正在首都北京蓬勃發(fā)展。記者獲悉，位于國(guó)家植物園（北園）西側(cè)的國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)項(xiàng)目已開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)年內(nèi)完成主體建筑施工。國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)規(guī)劃收集來(lái)自世界范圍內(nèi)的植物種質(zhì)資源7萬(wàn)種以上約200萬(wàn)份，實(shí)現(xiàn)我國(guó)受威脅植物、特有植物、全球珍稀瀕危植物、具有重要利用價(jià)值植物種質(zhì)資源安全保存。
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)效果圖。國(guó)家植物園供圖
種質(zhì)資源庫(kù)可維系物種基因多樣性
按照國(guó)家林草局和北京市人民政府的工作部署，“國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)”項(xiàng)目已經(jīng)取得《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》《建筑工程施工許可證》和概算批復(fù)等全部建設(shè)手續(xù)，全面開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)年內(nèi)完成主體建筑施工。
“物種基因承載著民族存續(xù)的密碼，種質(zhì)資源維系著文明發(fā)展的命脈。植物種質(zhì)資源既是保障國(guó)家生態(tài)安全的核心要素，更是全球科技競(jìng)爭(zhēng)的前沿陣地。構(gòu)建現(xiàn)代化種質(zhì)資源保存體系，已成為生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)工程與實(shí)現(xiàn)民族永續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略支撐?！眹?guó)家植物園管委會(huì)主任、正高級(jí)工程師賀然說(shuō)，在生物多樣性保護(hù)視閾下，種質(zhì)資源庫(kù)承載著三重時(shí)代使命：作為遺傳信息的諾亞方舟，維系著物種基因的多樣性寶庫(kù)；作為生態(tài)文明的穩(wěn)壓器，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供關(guān)鍵性戰(zhàn)略儲(chǔ)備；作為綠色科技的種質(zhì)庫(kù)，持續(xù)供給糧食安全、生態(tài)修復(fù)、清潔能源等領(lǐng)域的創(chuàng)新源泉。
通過(guò)現(xiàn)代科技將瀕危物種的遺傳火種永久封存，使優(yōu)質(zhì)基因資源突破時(shí)空界限實(shí)現(xiàn)代際傳承，其戰(zhàn)略價(jià)值不僅在于守護(hù)當(dāng)下的生態(tài)安全，更在于為未來(lái)文明預(yù)留可持續(xù)發(fā)展密鑰，堪稱保障民族永續(xù)發(fā)展的國(guó)之重器。
莊惟敏院士領(lǐng)銜設(shè)計(jì)，展現(xiàn)中國(guó)傳統(tǒng)建筑典雅之美
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)項(xiàng)目由清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院首席總建筑師莊惟敏院士領(lǐng)銜設(shè)計(jì)。建筑依山就勢(shì)地鑲嵌于地景之中，分散舒展的體量沉靜穩(wěn)重，既體現(xiàn)大國(guó)重器的形態(tài)，又與萬(wàn)生苑溫室隱顯呼應(yīng)。
建筑布局借鑒了中國(guó)傳統(tǒng)建筑院落式布局，多個(gè)散落的建筑分而不離，圍合形成中正謙和的整體形象。建筑外立面采用UHPC高性能混凝土板材，強(qiáng)調(diào)融入天然地景的樸素營(yíng)造。屋面采用智能低碳的種植屋面系統(tǒng)，使建筑的第五立面也能很好地融于自然環(huán)境。建筑體量鮮明的虛實(shí)對(duì)比、去繁就簡(jiǎn)的立面細(xì)部、大屋檐的建筑入口空間，處處展現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)建筑的自然典雅之美。
根據(jù)功能特點(diǎn)，建筑劃分為設(shè)施保存區(qū)、庫(kù)存準(zhǔn)備區(qū)、業(yè)務(wù)科研區(qū)、學(xué)術(shù)交流區(qū)和科普展示區(qū)五大功能分區(qū)，其中設(shè)施保存區(qū)包括低溫庫(kù)、超低溫庫(kù)、試管苗庫(kù)、遺傳物質(zhì)保存庫(kù)，庫(kù)存準(zhǔn)備區(qū)包括種子前處理區(qū)、遺傳物質(zhì)處理區(qū)、試管苗處理區(qū)等，業(yè)務(wù)科研區(qū)以科研辦公、種質(zhì)采集鑒定、種質(zhì)資源信息管理為主。
五大功能分區(qū)圍繞中心庭院形成“輸配環(huán)”的概念，種質(zhì)庫(kù)所有功能活動(dòng)，如學(xué)術(shù)交流、科研辦公、種質(zhì)運(yùn)送、參觀游覽等均圍繞“輸配環(huán)”展開(kāi)，形成了開(kāi)放與圍合的院落關(guān)系和建筑組團(tuán)。
規(guī)劃收集全球植物種質(zhì)資源7萬(wàn)種以上
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)位于國(guó)家植物園（北園）西側(cè)，總占地面積6萬(wàn)平方米，總建筑面積1.1萬(wàn)平方米。配備了國(guó)際一流的保存設(shè)施系統(tǒng)，包括-20℃長(zhǎng)期保存庫(kù)、-196℃液氮超低溫保存系統(tǒng)、試管苗庫(kù)、DNA庫(kù)和活體植物資源圃等多種資源類型保存單元，保證全覆蓋保藏各種資源類型植物資源。特別值得一提的是，庫(kù)區(qū)采用了模塊化設(shè)計(jì)，各保存單元既可獨(dú)立運(yùn)行又能協(xié)同工作，為未來(lái)擴(kuò)容預(yù)留了充足空間。
遵循“廣泛收集、科學(xué)保存、深入研究、永續(xù)利用”的方針，規(guī)劃收集來(lái)自世界范圍內(nèi)的植物種質(zhì)資源7萬(wàn)種以上約200萬(wàn)份，涵蓋約中國(guó)80%高等植物種和世界10%高等植物種的植物種質(zhì)資源。計(jì)劃30年完成整體收集目標(biāo)，包括植物種子110萬(wàn)份，試管苗種質(zhì)5萬(wàn)份，DNA63萬(wàn)份，植物活植株7萬(wàn)份，花粉和孢子8萬(wàn)份，超低溫保存植物組織器官、植物微生物等種質(zhì)7萬(wàn)份，成為我國(guó)存儲(chǔ)容量最大的種質(zhì)資源庫(kù)。實(shí)現(xiàn)我國(guó)受威脅植物、特有植物、全球珍稀瀕危植物、具有重要利用價(jià)值植物種質(zhì)資源安全保存。
國(guó)家植物園（北園）副研究員、種子學(xué)博士李愛(ài)花說(shuō)，近年來(lái)，科研人員先后就頑拗性種子保存、疑難萌發(fā)種子休眠解除機(jī)理、超低溫植物器官保存等多項(xiàng)世界性技術(shù)難題，開(kāi)展攻克研究。在瀕危植物種質(zhì)搶救性保護(hù)方面，種質(zhì)庫(kù)也將逐步開(kāi)展保育及回歸研究，“隨著種質(zhì)資源庫(kù)的建設(shè)，我們將匯聚國(guó)內(nèi)頂尖的種質(zhì)資源研究團(tuán)隊(duì)，在種子生物學(xué)、低溫保存技術(shù)、種質(zhì)創(chuàng)新等領(lǐng)域開(kāi)展系列研究?！?/p>
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)建成后，將上線全套智能化信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源全流程數(shù)字化管理，每份種質(zhì)從采集到應(yīng)用的各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)均被完整記錄，實(shí)現(xiàn)全流程可追溯。智能化管理系統(tǒng)還可實(shí)時(shí)監(jiān)控50余個(gè)儲(chǔ)存單元的溫濕度變化、氣體濃度等近10項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，確保保存環(huán)境的高度穩(wěn)定性。通過(guò)智能預(yù)警算法，系統(tǒng)能在環(huán)境波動(dòng)超出閾值時(shí)自動(dòng)觸發(fā)調(diào)控機(jī)制，確保保存環(huán)境穩(wěn)定性達(dá)到±1℃的行業(yè)領(lǐng)先水平。
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)的建成將成為集保存、研究、利用、科普于一體的綜合性種質(zhì)資源平臺(tái)。通過(guò)多維度、多層次的功能建設(shè)，全面提升我國(guó)植物種質(zhì)資源的保護(hù)、研究和利用水平。
預(yù)備庫(kù)已運(yùn)營(yíng)，收集野生植物種質(zhì)資源、DNA材料近一萬(wàn)份
為確保國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)建成后盡快投入運(yùn)營(yíng)，國(guó)家植物園（北園）整合全園科研力量成立前期運(yùn)營(yíng)專班，設(shè)立專項(xiàng)工作組開(kāi)展種質(zhì)資源收集和保藏兩項(xiàng)核心工作。同時(shí)，國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)預(yù)備庫(kù)也已經(jīng)建設(shè)完成并開(kāi)始運(yùn)行。
據(jù)國(guó)家植物園（北園）正高級(jí)工程師孟昕介紹，預(yù)備庫(kù)是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的“生命冷藏室”，預(yù)備庫(kù)的運(yùn)行，標(biāo)志著國(guó)家植物園野生植物種質(zhì)資源保存體系邁入新階段，“目前我們已經(jīng)完成新疆、吉林、山東、河北等全國(guó)12個(gè)省、市、自治區(qū)的野生植物資源調(diào)查，累計(jì)收集野生植物種質(zhì)資源、DNA材料近10000份?！?/p>
按照國(guó)際規(guī)范，種質(zhì)資源從野外采集到入庫(kù)保存，都需歷經(jīng)簽收登記、清理篩選、X光檢測(cè)、數(shù)量估算、干燥包裝等標(biāo)準(zhǔn)化流程。目前工作人員采用“干燥-低溫”雙重保存技術(shù)對(duì)種子進(jìn)行保存。種子需先在相對(duì)濕度15%、溫度15℃的干燥間脫水，再密封保存于-20℃冷庫(kù)，理論保存期限可以超過(guò)100年。在保存的同時(shí)，還將對(duì)收集到的種質(zhì)資源進(jìn)行定期活力檢測(cè)，確保實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在整個(gè)保存周期內(nèi)的種子活力。
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)效果圖。國(guó)家植物園供圖
將為全球生物多樣性治理貢獻(xiàn)中國(guó)智慧
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)以構(gòu)建全球領(lǐng)先的種質(zhì)資源保護(hù)體系為目標(biāo)，通過(guò)深化國(guó)際科技合作與國(guó)內(nèi)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，2024年，與新加坡植物園建立植物資源聯(lián)合保護(hù)機(jī)制，在植物種質(zhì)交換、智慧植物園建設(shè)、人才培養(yǎng)等領(lǐng)域搭建起跨區(qū)域交流協(xié)作平臺(tái)；同時(shí)聯(lián)合中國(guó)林科院開(kāi)展核桃種質(zhì)資源收集與研究合作；與天津市林業(yè)局達(dá)成林果種質(zhì)資源共享，科技成果發(fā)布等方面的合作協(xié)議；與國(guó)內(nèi)外20余個(gè)植物園、科研院所、高校建立合作意向。
下一步，國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)將繼續(xù)構(gòu)建“全球-國(guó)家-區(qū)域”三級(jí)合作網(wǎng)絡(luò)，顯著提升我國(guó)戰(zhàn)略性生物資源儲(chǔ)備能力，制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，和人才聯(lián)合培養(yǎng)，為保障國(guó)家種業(yè)安全、推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐，將為全球生物多樣性治理貢獻(xiàn)中國(guó)智慧。
國(guó)家植物種質(zhì)資源庫(kù)建成后，將有效豐富國(guó)家植物園物種多樣性和遺傳多樣性，增強(qiáng)植物遷地保護(hù)核心功能，提升種質(zhì)繁育科研能力，實(shí)現(xiàn)各類植物種質(zhì)資源保護(hù)及可持續(xù)利用。將成為各國(guó)植物園間合作交流平臺(tái)，增進(jìn)植物類群收集保存及可持續(xù)利用等方面學(xué)術(shù)技術(shù)交流，更好地參與國(guó)際種質(zhì)資源保護(hù)項(xiàng)目等，成為北京市建設(shè)國(guó)際交往中心的重要功能平臺(tái)。將通過(guò)展示我國(guó)在植物資源保護(hù)和利用方面取得的重要成果，提升公眾對(duì)植物科學(xué)的了解和認(rèn)識(shí)水平，講好中國(guó)植物文化故事，成為生態(tài)文明建設(shè)成果展示窗口。
新京報(bào)記者 張璐
編輯 樊一婧 校對(duì) 趙琳
