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英國千年種子庫收集保存超過4萬種野生植物種子,覆蓋全球約16%的種子植物物種

備份一粒種子,守護多樣未來(國際科技前沿)

本報記者 許立群
2026年01月30日08:04 | 來源:人民網-人民日報
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  培養皿中發芽的種子。

  科研人員將種子放入冷庫儲存。

  英國千年種子庫外觀。
  以上圖片均為英國千年種子庫提供

  來自中國雲南的粉色野生香蕉、肯尼亞的耐旱牧草、英國本土的野花草……在英國南部的韋克赫斯特植物園內,坐落著世界上最大的野生植物種子庫之一——英國千年種子庫。自2000年啟動以來,它已收集並保存來自100多個國家和地區的超過4萬種野生植物的25億多粒種子,覆蓋全球約16%的種子植物物種。同時,它與全球275個科研機構建立合作網絡,通過種子交換、技術培訓與聯合研究,構筑起一道守護地球生物多樣性的防線。近日,本報記者走進這座生命的“諾亞方舟”,探尋種子保存背后的科學與使命。

  嚴苛流程:一粒種子的“入籍”之路

  倫敦以南的薩塞克斯郡,薄霧輕籠,草色微青。驅車穿過寧靜鄉間小路,進入韋克赫斯特植物園,一座低矮的現代建筑悄然出現在視野中——沒有高聳塔樓,也沒有醒目標志,唯有入口處一塊朴素銘牌寫著:“千年種子庫”。這裡由英國皇家植物園邱園負責建設,專門用於保護瀕危野生植物種質資源。

  並非所有種子都能進入這座“種子銀行”。據英國千年種子庫負責人埃莉諾·布雷曼介紹,一粒種子要想在這裡獲得“永久居留權”,必須通過一系列科學嚴謹的篩選與處理流程,堪稱“生命准入考試”。

  採集是第一道險關。種子庫的採集員常年跋涉於地球各個角落:從喜馬拉雅山海拔5000米的流石灘,到東南亞熱帶雨林的樹冠層,再到非洲馬達加斯加的干落葉林。每一次採集都嚴格遵循國際標准:同一物種至少採集5000粒種子以保障遺傳多樣性,同時限制採集比例或選擇性採集來實現可持續操作,避免對野外種群造成破壞。如今,這一過程正被人工智能賦能——千年種子庫聯合牛津大學開發的基於機器學習的物種分布模型,可整合氣候、遙感與歷史標本等數據,精准識別尚未被充分採集但生物多樣性面臨喪失的高風險區域,有力提升了野外工作的效率與針對性。

  採集回來的種子,隨即進入長達數月的操作流程:登記編號、清理雜質、X光掃描檢測虫蛀或空癟率、計數(蘭科種子細如塵埃,常需顯微鏡下操作)……當種子含水量被嚴格干燥至5%左右,它們才能被分裝進玻璃瓶,送入冷庫,在此沉眠。每隔5到10年,科研人員還會對它們進行一次“活力抽查”。

  走進種子庫的核心區域,一股涼意扑面而來。這裡的干燥間保持著15攝氏度的恆溫與15%的濕度,成千上萬的種子正在這裡“脫水修煉”。“干燥是延長種子壽命的關鍵一步。”技術員大衛·希克莫特小心翼翼地分離著種子與雜質,“通過緩慢脫水,種子的新陳代謝會降到最低,為后續的長期儲存做好准備。”他面前的工作台上,每一粒種子都附有詳細的標簽,記錄著採集時間、地點、生長環境等信息。

  穿過干燥間,種子培育實驗室裡的景象更顯奇妙。培養皿中,模擬不同地域光照和溫度的孵化器正全力“喚醒”種子——這是儲存前的最后一道關鍵工序。“隻有確認種子具備活力,才能進入最終的儲存環節。”發芽專家蕾切爾·戴維斯拿起培養皿,對著光線展示:“你看,這小小的胚根裡,可能蘊藏著一片森林的希望。在氣候變化加劇的今天,這些具有獨特基因的種子,可能就是未來生態修復的關鍵。”

  科學價值:不只是備份,更是解決方案

  沿著長長的走廊往裡走,終於抵達種子庫的“心臟”——零下20攝氏度的地下冷庫。推開厚重的保溫門,白霧瞬間涌出。一排排金屬貨架上,整齊擺放著貼有條形碼的密封玻璃罐和鋁箔袋。這裡的每一份種子都被精准編號,通過數據庫可隨時查詢其完整信息。“在這樣的環境下,大多數種子可以保存數百年甚至上千年。”布雷曼解釋道,“低溫也是延長種子壽命的關鍵因素,研究表明,對多數種子而言,每降低1%的種子含水量,或每降低5攝氏度的儲藏溫度,其壽命就能翻倍。”

  不同的種子類型也需要有不同的存儲方式。比如,對於“怕干”“怕冷”的頑拗型種子(如榴蓮、橡樹、野生香蕉),種子庫聯合邱園實驗室需要啟用液氮零下196攝氏度超低溫保存,通過將胚尖、休眠芽或花粉置於“玻璃化溶液”(含甘油、DMSO、蔗糖)瞬間凍存,使細胞活動完全停止。這種方式,理論上可存放千年以上。目前,這裡的繁殖實驗室正在探索試管種子培育技術。研究人員在試管中成功培育出一棵微型橡樹,其保存技術採用的正是超低溫儲藏。

  千年種子庫的核心使命,是為了保存植物的遺傳多樣性。例如,2009年一份來自中國的粉色野生香蕉種子就被收藏於千年種子庫。這種僅分布於雲南南部的野生香蕉果實富含營養,是亞洲象的重要食物來源。它被選中,是因為契合種子庫的一系列遴選標准:瀕危、特有且具有重要經濟價值。如今,這份種子不僅成為國際合作的見証,未來或可用於重建大象食源地,或為培育抗病香蕉提供基因資源。

  2025年,英國皇家植物園邱園發布的《千年種子庫25年影響力報告》顯示,其支持的棲息地修復與物種重引入項目已覆蓋非洲、亞洲、南美、地中海地區等,總數超過100個。在英國本土,千年種子庫提供的野花種子幫助重建了超過2000公頃退化草地,恢復了包括大黃蜂在內的傳粉昆虫棲息地﹔在肯尼亞,耐旱牧草種子被用於對抗荒漠化,助力牧民應對氣候干旱﹔在中國,千年種子庫與中國科學院合作,共同採集保存重要野生植物種子。

  守護未來:構建全球植物保護網絡

  據2023年《全球植物與真菌狀況報告》,全球近40%的開花植物面臨滅絕威脅,而人類糧食系統卻高度依賴極少數作物——全球95%的熱量攝入僅來自30種植物,其中水稻、小麥、玉米三大主糧佔比超60%。在氣候變化與新發病害頻發的背景下,這種遺傳多樣性的萎縮正構成巨大的潛在風險。“這讓種子庫的工作變得愈發緊迫。”英國生物學家戴爾·桑德斯表示,沉睡於冷庫中的種子是人類為可能發生的生態災難預備的“復活卡”。

  “25年前,我們埋下了一顆‘希望的種子’﹔今天,它已長成覆蓋全球的參天大樹。”布雷曼對記者說,千年種子庫不僅是全球最大的野生植物種子庫之一,更是一個以“保存、研究、利用”為核心的全球植物保護網絡。截至目前,已有來自70個國家的3000余名科研人員接受千年種子庫的技術培訓。它也建立起廣泛的合作伙伴網。例如,千年種子庫與中國西南野生生物種質資源庫就通過人員交流、技術培訓、資源備份、聯合研究等,共同推進生物多樣性保護。

  據介紹,目前全球有超過1750座主要種質資源庫,共保存約740萬份植物種質資源,其中約630萬份以種子形式保存。挪威斯瓦爾巴全球種子庫被稱為“世界末日種子庫”,為全球各地約1700個基因庫提供備份存儲,現保存超過120萬份種子樣本。中國西南野生生物種質資源庫是亞洲最大的野生生物種質資源庫,已保存1萬余種野生植物種子,是中國生物多樣性保護的重要基石。此外,還有國際水稻研究所、國際玉米小麥改良中心等作物專類基因庫,保存著特定作物的遺傳財富。從“全球備份庫”到“區域核心庫”再到“專題收集庫”,全球種子保護形成多層次、網絡化的協作體系,通過分散風險、共享資源,共同守護著地球的生命基礎。

  “一粒種子可以改變世界”,這並非詩人的浪漫夸張,而是刻在人類文明史與地球生命史上的事實:水稻的馴化滋養了中華文明,馬鈴薯的引入改變了歐洲人口結構,而一粒野生小麥近緣種的基因,曾拯救20世紀中期全球小麥鏽病危機。今天,種子庫不僅是一項技術工程,更是一種文明自覺。它代表了人類社會對生命延續的深刻責任、對自然饋贈的珍惜敬畏以及為不可預知的明天預留生機與選擇的智慧。守護一粒種子,就是守護一個充滿可能性的未來。

  (本報倫敦電)

  《 人民日報 》( 2026年01月30日 15 版)

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(責編:邢鄭、孫娜)

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