试论植物园功能变迁与中国国家植物园体系建设

植物资源是自然生态系统的基本组成部分, 是经济社会可持续发展的重要物质来源, 植物多样性是关系到国家生态安全和生物安全的战略资源。就地保护和迁地保护是植物多样性保护的两种主要方法, 构建以国家公园为主体的自然保护地体系是就地保护的主要形式, 构建以国家植物园为引领的植物园体系是迁地保护的主要形式, 二者相辅相成, 共同形成我国较为完整的植物多样性保护体系。通过建设国家植物园体系对我国植物多样性进行迁地保护, 同时开展科学研究、园林展示、科普教育和资源开发利用, 对深入推进生态文明建设和高质量发展具有重要意义。本文回顾了植物园的功能变迁、全球和中国植物园分布与数量以及植物迁地保护现状,讨论了植物园与植物迁地保护的关系, 在此基础上, 提出了我国国家植物园的定义及设立标准, 进而讨论了建设国家植物园体系的意义、挑战、统筹迁地保护和就地保护等问题, 最后提出了我国国家植物园体系的建设目标、管理体制、空间布局和认证等方面的建议, 以期为我国的国家植物园体系建设提供参考。     

对国家植物园体系建设“统筹原则”的一些见解

我国建设国家植物园体系所提出的“统筹就地保护与迁地保护相结合的原则”是进一步推动《生物多样性公约》在我国实施的一个重要新举措。这需要国家植物园对其不同功能植物栽培保存种群大小的统筹协调,需要与我国其他植物园的濒危植物迁地保护统筹协调并注重统筹提升我国植物迁地保护的有效性等。此外,由于我国一些植物园与国际顶级植物园几乎都是同步开展受严重威胁的濒危植物迁地保护及其科学研究,所取得的成果各有千秋,而且在保护的有效性上都存在着或多或少的问题,所以“国家植物园将对标世界顶级植物园”的提法是值得商榷的,我们的做法应是“他山之石,可以攻玉”。     

中国与“一带一路”参与国家抗击新冠肺炎疫情的国际科技合作现状与展望

2019年底暴发并席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情已经成为需要世界各国共同努力克服的全球重大卫生安全挑战。当前,中国已基本控制国内新冠肺炎疫情,并在疫情相关科学研究及公共卫生产品研发方面取得重大进展,同时加强了与“一带一路”参与国家开展国际科技合作。对中国与“一带一路”参与国家抗击新冠肺炎疫情的基础研究合作、国际科技合作项目等方面进行梳理,可以看到:中国与“一带一路”参与国家形成了领域交叉、节点多样的复杂合作网络,并主要与东南亚、中东欧和西亚各国合作密切;中国与“一带一路”参与国家的科研机构已在防控、流行病学和治疗等领域展开了大量实质研究,合作关系更偏向援助型合作。未来应加强与“一带一路”参与国家的生物技术产业合作与技术转移,发挥“一带一路”区域支点国家的示范效应等方面构建与“一带一路”参与国家更丰富、紧密、务实的科技合作关系。     

“教学、实践、科研、临床”四位一体的医学遗传学教学体系建设探索与实践

医学遗传学课程介于基础医学和临床医学之间,是一门应用性很强的学科,在现代医学教育体系中有着重要的地位。教学团队在多年的医学遗传学教学实践中,在建设省级精品课程的过程中,构建了“教学、实践、科研、临床”四位一体的医学遗传学教学体系,主要内容包括“课堂教学、社会实践、科学研究、临床应用”四者之间相互渗透、相互补充、相互促进,以课堂教学为基础,用社会实践补充教学,科学研究提升教学,临床应用促进教学。“四位一体”教学体系为基础课程与临床课程的有机整合探索了一条切实可行的路子。实施几年来,课程建设收到了良好效果,学科团队科研水平、社会声誉、医疗服务能力也有明显提高。     

华南国家植物园发展历史与未来展望

该文系统回顾了华南国家植物园近百年来几个关键时期的历史发展、主要成就和社会贡献,从国家、中国科学院、地方政府三个层面分析了华南国家植物园率先设立的缘由,展望了华南国家植物园的未来发展前景,提出了我国国家植物园体系建设的思考和建议。     

华南植物园与世界一流植物园的比较研究

植物园在植物科学研究、生物多样性保护和植物资源可持续利用中具有重要作用,也是公众教育和知识传播的重要平台,具有文化传承和历史延续性的功能。以中国科学院华南植物园、英国皇家植物园邱园和美国密苏里植物园为例,从物种保护、科学研究和科学传播3 个方面对植物园进行了全面的比较和分析,为华南植物园未来发展提出了一些建议,可为华南植物园乃至我国植物园的发展提供参考依据。     

我国“干细胞及转化研究”重点专项的组织实施及思考

“十三五”期间,我国设立了国家重点研发计划“干细胞及转化研究”重点专项(以下简称“专项”)。通过五年实施,专项取得了显著进展。通过对专项立项和实施情况的回顾,总结管理中的经验和不足,为“十四五”干细胞研究部署提出相关建议,以进一步增强我国干细胞及转化研究的核心竞争力,加快推进干细胞研究成果惠及人民健康。     

植物引种驯化对近500年人类文明史的影响及其科学意义

近500年来, 植物引种驯化及其广泛栽培深刻改变了世界农业生产的格局, 对促进人类社会文明进步产生了深远的影响。无论在西方殖民地发展史还是在我国明清发展史中, 每一种重要栽培植物的成功引种和驯化, 都对历史进程产生了不可估量的作用。活植物收集是植物园的核心和“灵魂”, 传承了现代植物园几个世纪科学研究的脉络和成就。活植物收集是植物园科学研究的基础和支撑平台, 也是当前和未来发展的根本。基于活植物收集的植物园研究工作具有多学科综合的特征, 既对基础生物学研究具有重要意义, 也与经济繁荣、社会发展和人类日常生活密切相关。     

植物园与国家发展

1993年9月7日,在江苏无锡召开的第十一届国际植物园协会会议,参加大会的有来自23个国家和地区的199名代表。大会收到论文74篇,会议主要议题为植物园与科学发展。明确了世界植物园在继续发挥其保护物种和保护环境的功能之外,必须进一步密切植物园与国家发展的关系。要注意发挥植物园在国家经济建设发展中的重要作用,据此,贺善安教授归纳为中国植物园与国家发展的十大联系:     

2021年中国植物科学重要研究进展

2021年中国植物科学家在国际综合性学术期刊及植物科学主流期刊发表的论文数量相比2020年显著增加, 在雌雄细胞识别与受精、干细胞命运决定、菌根共生、光合膜蛋白复合体、氮磷养分利用、先天免疫、作物从头驯化与基因组设计等方面取得了重要研究进展,“异源四倍体野生稻快速从头驯化”入选2021年度“中国生命科学十大进展”。该文总结了2021年度我国植物科学研究取得的成绩, 简要介绍了30项重要进展, 以帮助读者了解我国植物科学的发展态势, 思考如何更好地将植物科学研究与国家重大需求有效衔接。     

植物园发展的动向

对国内外植物园近十余年来发展的动向进行评述,列举了近年来一系列重要的植物园国际会议与重大活动,指出当前国际植物园工作的中心任务首先是物种保护。总结和分析我国植物园发展的历史和现状、存在问题以及在园貌建设上与国际先进植物园的差距。这些差距主要表现在：（１）植物的收集量;（２）活植物数据的积累;（３）罕见植物的引种;（４）现代技术的应用。作者最后提出,我国植物园发展应把握的几个主要问题是：（１）既是多功能全方位发展,又应各具特色;（２）生物多样性是植物园永恒的主题;（３）植物园应着重物种迁地保护的研究和实践;（４）植物园应重视栽培和利用植物并着重以药用植物为对象。     

国家植物园植物文化建设与植物多样性保护和管理

生物文化对生物多样性保护具有重要意义,植物园的形成和发展在历史长河中处处体现着人类因物质和精神需求而形成的植物文化。现代植物园在植物迁地保护上虽然做出了卓越贡献,但其植物文化的建设稍显滞后。在全球生物多样性保护工作的开展过程中,传统文化对生物多样性保护和生物资源可持续利用的重要作用越来越被重视。在此背景下,该文探讨了生物文化多样性和生物多样性之间紧密联系、共同演化的关系,回顾了早期植物园和我国古典园林中植物文化的体现; 通过对全球3 085个现代植物园主要功能的分析,发现开展了民族植物学研究的植物园占比7.36%,开展了保护生物学研究的植物园占比11.18%,制定了植物保护计划的占比17.18%,从而揭示了现代植物园保护功能的提升和文化功能的弱化。基于当前植物园植物多样性有效保护中对植物文化建设的需求,该文进一步分析了我国植物园植物文化建设的不足,主要包括:(1)植物物种多样性信息中植物文化信息数据不足;(2)对生物多样性保护中传统知识惠益分享的考虑欠缺;(3)缺少以文化展现植物多样性的主题园。在此基础上,该文聚焦国家植物园植物多样性保护和管理的目标,从植物多样性保护和利用、惠益共享、公众参与3个层面对国家植物园体系中的植物文化建设提出了建议,以期为我国建设具有中国生态文明特色的国家植物园体系提供参考。     

面对21世纪的中国植物园

在总结中国植物园发展历史及当前国际植物园发展趋势的基础上,论述了中国植物园面对对世纪所必须重视的5个方面。（1）植物园整体质量和特征化,作者列举了10个方面的差距。（2）药用植物的栽培、利用和保护。从药用植物分类学研究,有效成分的分析及动态研究,药用植物栽培化和“地道药材”问题4个方面论述植物园的优势和潜力。阐明了“栽培化”的涵义。（3）引种和物种保护,指出广泛引种的重要性和重点种类迁地保护的必要性,并首次提出了“濒危生境”这个术语及其概念。指出了未来引种理论研究的方向及其对农业生产的意义。（4）活植物收集圃信息系统。（5）科普教育。作者认为,虽然不少植物园目前还面临着或多或少的困难,但就整体而言,未来的10年将是植物园继续较大发展的10年。     

植物园与植物园学

随着全世界植物园数量的增加、功能和转变和我学科的综合,需要发展植物园学,以引导植物园的发展。植物园学主要包括10个方面的内容：1）植物园的性质、任务和功能;2）历史;3）规划设计;4）物种保护,尤其是迁地保护;5）活植物收集圃及其管理;6）引种驯化的理论与实践和新经济植物的发掘;7）植物展出的技术与方法;8）城市生物多样性保护和利用;9）环境教育和旅游;10）维护和管理。生物多样性是植物园的核心。美丽的外貌、科学的内涵和人与自然和谐共外的准则是植物园的基本要素。     

植物园发展战略研究

本文包括 (1)正确认识世界植物园发展的经验和 (2 )我国植物园发展的战略。阐述世界植物园发展的源、流、兴、衰和各国植物园之间因时而异的主、辅、唱、和关系。提出我国植物园新世纪战略目标和综合发展战略 ,认为万种药用植物的迁地保护和栽培化 ,以及城市植物环境的构建可以作为研究的重点     

论植物园的活植物收集

对植物园活植物收集评价、引种中的取样方法和迁地保护种群大小等问题进行了论述.对活植物收集的评价包括科学性和代表性,最具有科学意义的是经过调查从野外收集的有完整记录的材料,其次是从植物园等机构 引种的有记录的材料,再次是从各地引种的基本上无记录的材料.根据收集物的代表性可分为具有保护意义的收集和保护性收集.取样技术主要针对保护性收集而言,要求收集样本能涵盖该物种95%以上、频率大于5%的等位基因.活植物收集种群的大小应从科学性和现实性二方面来考虑,对植物园里大量的具有保护意义的收集,其种群大小为乔木10～20株,灌木40～50株,草本100～200株;对于保护性收集则至少为乔木50～100株,灌木200株或更多,草本300～500株以上.另外,对当前植物园活植物收集圃建设的一些重要问题也进行了探讨.     

中国各省植物园中多孔菌种类、分布和组成

多孔菌是木材腐朽菌中最关键的真菌类群, 是森林生态系统的重要组成部分。为了明确植物园对植物上真菌资源的保护状况, 在2010-2021年间, 作者对全国31个省(自治区、直辖市)的31个代表性植物园中木本植物上的多孔菌进行了系统调查、标本采集和种类鉴定, 记录多孔菌164种, 隶属于担子菌门伞菌纲6目23科79属。其中, 中国科学院西双版纳热带植物园、儋州热带植物园和广西药用植物园多孔菌种类最多, 分别有90种、46种和37种; 兰州植物园、西宁植物园和乌鲁木齐植物园物种数量最少, 分别有4种、3种和2种。在植物园中, 分布最多的物种是云芝栓孔菌(Trametes versicolor)、白囊耙齿菌(Irpex lacteus)和黑管孔菌(Bjerkandera adusta), 分别生长在24、18和18个植物园中, 而软多孢孔菌(Abundisporus mollissimus)等32种多孔菌只发现于中国科学院西双版纳热带植物园中。在164种多孔菌中, 常见种、偶见种和稀有种分别有114、40和10种。生长在植物园中的多孔菌仅占全国所有森林生态系统多孔菌总数的16%, 而植物园中发现的稀有种仅占全国稀有种总数的3.1%。在10种稀有多孔菌中, 有6种发现于中国科学院西双版纳热带植物园的天然林中, 其中4种稀有多孔菌发现于植物园内的人工林中, 占植物园所有多孔菌的2.4%, 占全国稀有多孔菌的1.3%。所调查植物园多孔菌包括了热带、亚热带、温带、北半球广布和寒温带成分, 分别包括50、45、38、20和11种, 占本研究多孔菌总数的30.5%、27.4%、23.2%、12.2%和6.7%。目前中国植物园保存了我国60%的植物种类, 包括85%的珍稀濒危植物, 但对生长在植物园中的多孔菌资源保护作用有限。因此, 对稀有多孔菌的保育仍需聚焦在森林生态系统的保护上。     

公众对植物园功能定位和形象认知的初步调查

作为生物多样性保护的专业机构, 植物园可以通过开展公众教育来发挥作用, 而公众对植物园的功能定位和形象认知将会影响其作用的发挥。作者分别选择1个研究型植物园(中国科学院西双版纳热带植物园, 简称版纳植物园)和1个城市植物园(杭州植物园)为研究对象, 同时以版纳植物园同域分布的西双版纳野象谷森林公园(简称野象谷)为对照, 调查公众对上述3个机构的功能定位和形象认知。研究结果表明: (1)在功能定位方面, 参观两个植物园的游客对植物园是“物种收集和保存的机构”、“开展公众教育, 提高环境意识的机构”和“促进生物多样性保护的专业机构”三个方面有显著的认同度; 对版纳植物园是“科学研究的机构”、“培养训练专业人才的机构”和“提供相关专业资讯和咨询的机构”三个方面也有显著的认同度; (2)同域分布的版纳植物园和野象谷相比, 公众对二者的大多数功能定位认知存在显著差异; (3)在形象认知方面, 公众对3个机构“空气新鲜, 环境宜人”、“具有外面看不到的动植物”、“景色优美, 赏心悦目”以及“是回归自然的地方”认可度显著; 对版纳植物园“是增长科学知识的地方”的认可度最高, 而野象谷的公众对此认可度最低。调查结果可为植物园更好地开展生物多样性保护教育、改善形象以及提高公众服务水平提供有益的借鉴。     

中国植物园展望

In China, a new period of development in the first decaje of the 21st Century with rapid urbanization,was marked by investment in construction of over five billion yuan. At this time of rapid change it is important for botanical gardens to follow three principles, "scientific contents, artistic appearance, and cultural display", so as not to become public parks. The scientific component is important. It is not necessary for every botanical garden to do basic botanical research but they should all be involved in plant conservation issues, especially ex-situ conservation and keep accurate data on their living collections. Although a heavy responsibility this documentation is the foundation and the bottom line of scientific meaning for a botanical garden. Economic plant research, exploring new resources, was a major contribution of botanical gardens historically and remains important for sustainable cities and the national economy of China. Education and ecotourism are important ways for botanical gardens to serve the public displaying the interesting plant collections to enhance relaxation and well-being. It is reasonable to make income through all activities in a botanical garden but this should not be the major goal. It should be understood botanical gardens are comprehensive and multi-functional bodies determined by science, the arts and culture.