选⼀粒流浪的种⼦,投进穿越时光的保险库

作者: 沈知涵

来源: 果壳

发布日期: 2023-11-10 20:05:26

本文介绍了国家作物种质库的建设及其重要性,以及种质资源的收集、保存和数字化过程。文章通过科幻电影中的“休眠仓”概念,形象地比喻了种质库的功能和意义,强调了种质资源对于国家安全和全球利益的重要性。同时,文章还提到了腾讯与中国农业科学院合作建设的“数字种质库”项目,展示了种质库从传统到现代技术的转变。

回忆⼀下你曾经看过的太空主题科幻⽚,或者你曾经想象过的宇宙移⺠⻜船——⼤概总会有⼀处被称作“休眠仓”的巨⼤区域:绵延的空间、整洁的排列、冷峻的背景,沉睡的船员、贮藏的胚胎、休眠的植物,都会出现在其中,很多时候,那些意味深⻓的镜头和故事的关键情节也就从这⾥开始。

这样的“休眠仓”其实早就存在于现实当中了,学名叫做“种质库”。⼏乎每个国家,都⾼度重视⾃⼰的种质库建设,这既关乎国家⾃身的资源安全和⺠族利益,⼜和全⼈类的整体利益密不可分。每⼀份种⼦的价值,都来⾃于厚重的历史,并借此为每⼀个不确定的未来提供应对的可能。

距离我们最近的种质库之⼀,就坐落在北京市的三环边。在这个全球容量最⼤的“国家作物种质库”当中,存放了⼏乎所有中国天南海北的作物种⼦。今年腾讯科学 WE ⼤会上,中国科学院院⼠、国家作物种质库主任钱前介绍:2015 年,中国开始的第三次全国农作物种质资源普查与收集⾏动,将在今年收官——“这些珍贵的资源也将成为我们国家重要的资源战略储备。”

国家作物种质库拥有⼀套严苛和缜密的标准,筛选能获得登船资格的种质资源。⾸先是要找到“值得”的种⼦。⽐如,仍在进⾏中的第三次普查收集,在⽬前已知最⾼海拔作物种植点(4750 ⽶),考察收集队采集到⼀份“岗巴⻘稞”——对于当地百姓来说,这就是在那个极⾼海拔特殊⽣态环境的⼩⽓候当中最适宜⽣存的作物品种。

收集之后的下⼀步,是相关信息整理。

完成了这些只有在当地才能获取的信息之后,更严苛细致的甄别就开始了,根据作物种质资源中⼼副主任郭刚刚的介绍,这相当于要给每⼀份种质注册⼀个“身份证”:基本信息包括“身⾼体重”——如株⾼多⾼、穗⼦多⻓、籽粒多⼤、区别于其他品种典型的特征性状都有哪些?

还以“岗巴⻘稞”为例,因为在⻄藏采样,所以这些基本性状鉴定⼯作⼀般都必须在本地区完成,为的是明确种质样本的性状是否稳定,要经过两到三年的观察记录后,才能将信息编⽬,并将样本带到种质库进⾏保存。

在真正“登船休眠”之前,还有最后⼀轮体检:“⾸先是看它的发芽率⾏不⾏?因为种⼦⼊库能存放⼏⼗年,如果种⼦本身发芽率低质量不好,带病⽣⾍,或者有其他的问题,不合格的话⻓期保存也不安全。”然后还需要经历⼲燥脱⽔进⼊⼀种“沉睡”状态,对于种⼦,⼲燥脱⽔和密封包装是主要⼿段;对于茎尖、休眠芽、花粉这些组织材料,液氮保存是常态。

可是,被唤醒的时候,未必是要“种⼦”挺身⽽出,拯救世界。更⼤的可能是,检测⼀下看种⼦是否还健康地活着。种质资源数⼗年的时间旅⾏并不轻松,国家作物种质库的标准是“⾄少保证五⼗年,仍可唤醒”。除了通过⼲燥让种质进⼊“沉睡”状态,在保存过程中还需要持续定期检测,种⼦的健康标准是发芽率 90% 以上,⼀旦在某次⽇常监测中发现某份种⼦发芽率低于 70%,就需要⼈为⼲预,去重新繁殖“更新”⼀轮。

于是,种质库就从刻板印象中的农作物⼤仓库渐渐变成了先进技术的应⽤场:X 光⾃动检测,取代了⼈⼒,执⾏着更深度精准的“⽇常体检”;⼆维码取代了传统的标签⽬录,使得每⼀份样本的全部信息都可严密溯源……⼯作⼈员将这些技术应⽤和数字化改造成为“种质库 2.0”,郭刚刚做了个类⽐:“就像图书馆,1.0 是收集图书;2.0 是建⽴索引;3.0 是形成完整的⽣态数据;4.0 ⼤概就是全智能化了……⽇常⼯作交给机器⼈,或戴上 AR 眼睛⾃动读取动态信息,都不会遥远。

实际上,真的有⼈正在建造⼀个“数字种质库”。今年 WE ⼤会,腾讯宣布将与中国农业科学院国家作物种质库共同建造腾讯科技馆“数字种质库”,计划利⽤ 3D 建模等数字技术,将国家作物种质库全品类种质资源数字化扫描,三维动态呈现,让公众不受时空限制,观察种⼦⽣⻓全⽣命周期状况,深⼊探索种⼦的奥秘。

种质库更迷⼈的⼀点,是它既贮藏农耕⽂明的⽕种,⼜表达着航海⽂明的传承;它既是关乎国家安全的,也是保障全球化未来共同命运的。以中国国家种质库为核⼼的国家农作物种质资源保护体系,保存了粮、棉、油、果、蔬、茶、糖、桑、草等 340 类作物 2000 余种,农作物种质资源总量达 54 万份。

这其中既包括了中国独有的起源品种,⽐如⼤⾖;也包括的中国驯化的典型,⽐如⽔稻;更包括了各种历史上⽂明交流中从别处⽽来、之后⽣根于此的重要作物。国家作物种质库新⼀轮的种质资源全球化交流互利,也许就将建⽴在各国不断数字化的种质库“新版本”之上,不再是商贾驼队背负的⽊⻋麻袋,不再是船舱⽊桶。种⼦的魅⼒,在于传承绵延,更在于漂流变换、开枝散叶。这时候,种⼦就代表了我们延续和向往的⽂明。

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