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野生生物种质资源,危机下的保卫战

发布日期:2021-08-02 07:19浏览次数:123


等待质量检测的植物DNA提取物 光明图片

  由于人类活动和全球气候变化对地球环境影响的不断加剧,许多野生生物赖以生存的栖息地和生境遭受严重破坏,野生生物种质资源面临前所未有的危机,威胁着人类社会自身的可持续发展。

  2020 年 12 月,中央经济工作会议将解决好种子和耕地问题作为 2021 年 8 项重点任务之一。会议明确提出,要加强种质资源保护和利用,加强种子库建设;要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。可见,种质资源既是发展种业的种源,也是人类社会可持续发展的根本。制定合理的种质资源保护策略,加强对生物多样性的保护、维持和可持续利用,关系到国民经济发展和社会稳定。

  通行做法:就地+迁地保护,重视野生生物种质资源收集

  生物多样性保护与野生生物种质资源的保护密不可分。绝大部分为加强生物多样性保护制定的各类政策、战略规划和实施的具体行动方案,都直接指导了野生生物种质资源的管理和保护。对野生生物种质资源采取的系列保护策略,则从生态系统、物种和遗传 3 个层次,体现了对生物多样性保护的举措。

  就地保护(原生境保护)和迁地保护是野生生物种质资源保护的两大策略。就地保护除了保存种质资源实体外,也保留了其原生境和栖息地及伴生物种,并持续发挥生态系统的服务功能,在理论上来说是最佳的保护策略。

  然而,面对与日俱增的人为活动和全球变化,就地保护存在保护面积不够、应对能力不足和关键物种不在保护地等一系列问题。在这种情况下,迁地保护作为另一种重要的方法,可以使野生物种的种源得到保存。

  传统的迁地保护方法,如植物园、动物园、种质圃等,在保存稀有等位基因的有效性和增加物种的遗传多样性方面具有挑战,且维护成本较高。一些特殊类型种质资源(尤其是动物)的保藏和繁殖存在很多困难,定期对这类资源进行更新也面临着更多新的科学和技术问题,但通过低温干燥技术建立的种子库对野生植物种质资源进行保藏,被认为是当前性价比最高的迁地保护策略。对于动物资源,采用冷冻精子、胚胎等技术手段,或者分离培养原代细胞并冻存,也是一种可以采用的种质资源保藏策略。

  中国实践:完善法规和保存体系,协调推动资源与信息共享

  作为《生物多样性公约》的缔约国之一,我国政府自高度重视生物多样性的保护工作,成立由国家领导人担任主席的中国生物多样性保护国家委员会,并且发布《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011—2030 年),明确中长期战略目标,划定了生物多样性优先保护区域,确定了一系列保护工作的优先领域和行动。党的十八大以来,我国将“生态文明建设”纳入总体发展布局,提出建设美丽中国的愿景,对生物多样性的管理逐步实现法制化,并出台系列法规,建成一批保存设施,实施资源和信息的共享。

  在政策法规方面,国家制定和完善生物种质资源保护的相关管理制度和措施,先后颁布《中华人民共和国种子法》《中华人民共和国野生植物保护条例》《中华人民共和国生物安全法》等法律法规。根据《全球植物保护战略》制定了战略方案和实施行动计划,率先发布《中国植物保护战略 2021—2030》,建成野生生物种质资源的管理制度和保护体系。同时,国家有关部门正在开展《生物遗传资源获取与惠益分享管理条例》立法工作,拟进一步规范生物遗传资源获取与惠益分享。

  在就地保护方面,通过以国家公园为主体的自然保护地体系建设,推动野生生物种质资源的就地保护。截至 2020 年年底,我国自然保护地总数量达到 11800 个,约占我国陆域国土面积的 18%,在某种程度上保护了我国 85% 的野生动物种群和 65% 的高等植物群落。在迁地保护方面,依托中国科学院昆明植物研究所建设的“中国西南野生生物种质资源库”,是我国唯一以野生生物种质资源保存为主的综合保藏设施。截至 2020 年 12 月,该资源库已保存植物种子 10601 种(占我国种子植物物种数的 36%)85046 份,动物种质资源 2203 种 60262 份,微生物菌株 2280 种 22800 份,野生生物种质资源保存量居亚洲第一。

  种质资源作为科技创新和生物产业革命的基础材料,除了持续开展资源的标准化、规范化和定向化收集保存外,也逐渐通过资源的整理整合和平台构建,向开放共享和专题服务转变。

  自 1999 年以来,我国通过实施科技基础性工作专项以及科技基础条件平台建设,逐步推动并持续支持国内种质资源的调查和收集。“中国主要沼泽湿地植物种质资源调查”“东北禁伐林区野生经济植物资源调查”和“大别山区生物多样性综合科学考察”等项目均涉及野生植物种质资源调查、采集和保存,已于 2020 年正式启动。

  由科学技术部牵头组织的国家科技资源共享服务平台,覆盖了重要野生植物、农作物、林木、畜禽、微生物等生物种质资源库馆的建设,促进了相关领域的标准制定、资源整合和优势互补,并通过构建共享平台,将分散的科技资源集中整理,促进共享服务。

  未来设想:加强顶层设计,进行前瞻规划和战略布局

  加强顶层设计是确保我国野生生物种质资源得到全面、系统保护,并为将来利用发挥作用的基本保障。我国以农业为主的种质资源库起步较早、建设时间长,为国家的经济发展提供了重要的资源和技术支撑。从全球格局来看,大型的野生生物种质资源保存设施都集中在发达国家,除国家经济实力给予保障外,更体现出这些国家对科技和创新发展的前瞻性规划和战略性布局。

  中国西南野生生物种质资源库立足区域自然优势,主要围绕国家在资源、生态、生物技术等领域的关键科学问题展开研究,以提升国家履行国际公约的能力,赢得参与甚至主导国际重大研究计划的主动权,并通过收集实物、数据和技术,系统地为国家行业部门、地方政府提供咨询和决策依据。为此,应继续坚持其对野生生物种质资源收集保存的布局。对于保存理论和技术相对成熟、保护成效显著的资源类型,要稳定和增强设施库的运行能力。一些由于技术壁垒尚未突破而无法开展大规模保存的资源,也要积极筹划、逐步推进,通过长期积累形成总量优势。

  我国颁布实施了一系列与生物遗传资源相关的法律法规和部门规章制度,为野生生物种质资源保护和利用提供了一定法律依据,但是现行立法中未规定惠益分享制度。作为《名古屋议定书》的缔约方,我国起草《生物遗传资源获取与惠益分享管理条例(草案)》,明确生物种质资源/遗传资源获取、出入境和惠益分享等方面的管理措施。应当尽快推进该条例的出台实施,在保护国家战略生物资源的同时,积极发挥野生生物种质资源的应用价值。

  在国门安全方面,对野生生物种质资源的出入境管理将随着贸易全球化和“一带一路”建设受到更大关注,应加强野生生物种质资源国际执法合作,执法部门与科研实体建立资源出入境协作联动机制,强化在检验或检疫隔离平台的合作与共建。在保障国家利益的前提下,将科研用与商业化的种质资源区别管理,简化已丧失活力的遗传资源(如腊叶标本、浸制标本等)的检验检疫程序,加快科研用野生生物种质资源入境速度,并减免其关税,以便我国开发利用境外的生物种质资源。

  相关基础理论研究和技术方法投入不足,已成为制约我国种质资源收集保藏和评价利用的瓶颈。为此,需要加强对不同类型野生生物种质资源在种质退化或死亡过程的机理研究,为资源的保藏提供新的理论基础;扩大种子库、超低温保存技术和人工智能等新兴技术方法的应用实践,为种质资源的有效保存提供新的技术路线。

  面向 2020 年后全球生物多样性框架和“共建地球生命共同体”愿景,我国野生生物种质资源保护工作任重道远。建议国家尽早启动野生生物种质资源库Ⅱ期的建设,加大研发投入,实现从种子到种业的跨越;同时,发展野生生物种质科学理论,引领野生生物保存技术体系创新发展,为有效履行生物多样性国际公约提供有力支撑,并促进生物产业发展、生态文明建设和美丽中国建设。

  (作者:李德铢,系中国科学院昆明植物研究所研究员、中国西南野生生物种质资源库主任)

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