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【网聚云南 相约COP15】打开生物多样性保护的科研“密码”
发布时间:2021年09月15日 17:06:00  来源: 云南网

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  2006年,中科院昆明动物所与云南省合作共建昆明动物博物馆,2008年,建立昆明生物多样性大型仪器区域中心,2009年,建立动物种质资源库,2020年建成1个百万级超低温自动化样本库,牵头组织我国生命条形码计划……云南素有“动植物王国”之美誉,具有战略地位特殊、生态区位重要、生物区系关键、生态系统多样、生态景观美丽、生物种类丰富等6个方面的特点。丰富的生物资源为云南开展生物多样性科学研究提供了得天独厚的物质条件,近年来,云南建立起集种植物资源保护、储备、科学研究、产业化转化一体的体系,在生态文明建设、生物多样性保护、生物资源的持续利用和产业发展开展了系列工作,取得了一批贡献云南智慧的研究成果。

  9月15日,“COP15春城之邀”云南生物多样性保护系列新闻发布会上,中国科学院昆明分院系统驻滇单位昆明植物研究所、昆明动物研究所和西双版纳热带植物园相关负责人围绕云南生物多样性科研成果和科技创新进行介绍和解读。

  科考为基——提供生物多样性保护依据

  1958年,吴征镒院士和动物学家寿振黄先生率先向云南省政府提出了在云南建立24个自然保护区的规划和具体方案。云南省第一个国家级自然保护区——西双版纳保护区应运而生。

  中国科学院昆明植物研究所所长孙航介绍,为增强云南自然保护区的管理能力建设,长期以来,昆明植物研究所在生物多样性综合考察、珍稀濒危植物调查评估、生物资源保藏与引种驯化、生态评价等方面开展工作,针对自然保护区出版了20余部专著。

  植物多样性调查方面,早在20世纪30年代,蔡希陶、俞德浚、冯国楣等学者就开始对云南植物多样性进行调查采集,之后又组织和参与了各类植物调查和采集,使得昆明植物研究所获取了大量的植物标本以及植被资料。以此为根据,昆明植物研究所与中科院植物研究所、华南植物园共同牵头编研完成的《中国植物志》获得国家自然科学一等奖;牵头编研完成的《云南植物志》获得省科学技术特等奖;与云南大学一起完成的《云南植被》编写出版。

  动物多样性调查方面,中国科学院昆明动物研究所副所长毛炳宇介绍,动物研究所先后开展了云南脊椎动物资源考察、云南昆虫考察、高黎贡山考察、横断山脉综合考察、红河地区动物资源考察。并于2017年,牵头第二次青藏高原综合科学考察研究任务五——“生物多样性保护和可持续利用”,向世界“第三极”发起探索。在历次科考中积累标本90余万号,掌握一手科学资料,为云南省和国家生态文明建设、自然资源合理开发利用等提供科学依据。在长期科研实践中,还形成了人工跟踪、红外相机监测、视频监控、无人机监测、遥感观测等“天-空-地-生”技术集成监测体系,拥有快速高效监测生物多样性的高通量条形码技术,为科学保护珍稀濒危物种提供有效数据支撑。

  以调查为基础,云南在全国率先发布了地方生物多样性的家底编目《云南省生物物种名录(2016版)》《云南省生物物种红色名录(2017版)》《云南省生态系统名录(2018版)》以及《云南省外来入侵生物名录(2019版)》等,为我省率先在全国出台生物多样性保护地方性法规提供了科学数据支撑,为我省以及国家开展生物多样性保护、利用、研究和管理提供了科学依据,对保护生物多样性具有十分重要的意义。

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  平台支撑——搭建生物多样性保护智库

  从1986年建立我国第一个野生动物细胞库开始,云南在强化创新平台建设,支撑生物多样性基础研究方面跑出了“加速度”。

  2006年,中科院昆明动物所与云南省合作共建昆明动物博物馆,标本馆馆藏各类动物标本近90万号,涵盖了我国西南各种生态类型的动物标本,是东南亚及我国西南地区规模最大、收藏量最为丰富的动物专题博物馆。

  2008年,建立昆明生物多样性大型仪器区域中心,建设多个跨学科、区域共享的生物多样性基础研究和应用开发技术平台,形成西南地区系统完备的生物多样性研究的共享平台体系。

  2009年,建立动物种质资源库,2020年建成1个百万级超低温自动化样本库,总存储量达300万份。现藏11000多物种共20余万份动物组织、核酸、细胞样品,为我国动物种质资源的采集和保藏等发挥重要作用。

  毛炳宇介绍,为实现物种的简易和准确鉴定,研究所开发了多类群的DNA条形码技术,牵头组织我国生命条形码计划,使我国成为国际生命条形码计划的四个中心节点之一。“2020年,研究所建立生物多样性数据中心和生物多样性基因组中心,开创了生物多样性的宏基因组学监测方法,目前正积极推进国家生物信息中心昆明分部筹建工作,拟建设高效开放共享的生物大数据研究和服务平台,为生物多样性保护提供技术支撑。”

  与此同时,云南植物多样性的研究平台和保存体系建设也可圈可点。

  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,目前该种质资源库是全球第二,亚洲最大的野生种质资源库。同时还建设了集科学研究、物种保存、科普与公众认知为一体的综合性植物园—昆明植物园。

  在标本馆体系建设上,拥有中国第二大,在国际植物多样性研究中具有重要地位和影响的植物标本馆,馆藏标本总量150余万份,是我国收集植物门类最全的植物标本馆。并逐步形成了以我国西南地区为标本收藏中心,采集范围覆盖全国、辐射东南亚及“一带一路”等地区,具有国际知名度的区域性标本馆,在我国植物分类、生物地理及生物多样性保护等研究领域中具有重要的学术地位。

  此外还建设有一批植物多样性重要的数据库,如中国科学院昆明植物研究所的Kingdonia植物标本数据库(包括了云南近百万份标本),Biotracks植物多样性信息数据库(包括了植物信息、图片、分布、采集轨迹等),中国西南野生种质资源库数据库(包括了超万种的植物种子信息等)等,有效地支撑了植物多样性的保护和植物资源的挖掘利用。

  成果转化——创新生物多样性资源利用

  天麻素、宫血宁、草乌甲素、神衰果素片、鞘蕊苏口服液、昆明山海棠片、青阳参片等一大批来自植物的药品已成功上市;奥生乐赛特、芬克罗酮、灯台叶碱、复方SH、灯盏细辛酚等一批创新药物进入或已完成临床研究;生物农药除虫菊酯已经上市,靛红酮(AHO)正在开展大田试验;多个独具特色的天然分子完成临床前研究成为候选天然药物,多项新药研发成果已经转让……

  “近年来植物化学领域一系列的研发成果的转化,是我省创新生物多样性资源利用的最好体现。”孙航介绍,植物的多样性带来了其中多样的化学成分,以我国西部地区丰富的植物资源为研究对象,植物所持续利用国家重点实验室开展植物化学与植物资源、天然产物活性与功能等研究,逐步建设成为引领国际植物化学领域的研究中心之一。

  不止在植物化学领域,在植物资源的发掘和可持续利用上,弄清了天麻的生活史,为天麻的人工种植成功做出了奠基性的贡献,对三七、重楼等重要的药用植物开展了深入系统的研究,支撑了天然药物的研发和产业的发展。同时,以特色花卉品种选育为例,在生产栽培、种苗繁育、花期调控等产业化关键技术上取得重要突破,30 余项专利技术获得授权。其中,兜兰、含笑和秋海棠等的新品种和技术成果已在企业示范推广和转移转化,贯通了基础研究—关键技术—生产示范的研发链,创新了珍稀濒危植物的保护利用模式。

  遗传多样性也是生物多样性的重要组成部分。近年来,中科院昆明动物研究所面向人口健康、种业创新,深入推进家养动物新品种选育、云南土著鱼保育与可持续利用、动物活性肽类资源发掘等工作,为遗传资源的保护和合理利用提供科学依据。

  在家养动物资源保护、研究与开发利用方面,研究揭示中国西南地区是家养动物驯化中心之一,具有丰富的家养动物遗传多样性,在家养动物资源上具有重要的地位。牵头完成山羊、绵羊、牦牛、家犬、家鸡、家猪等家养动物的基因组解析,挖掘了家猪、家鸡等品种重要性状遗传标记,为畜牧分子育种提供理论指导。

  在云南珍稀土著鱼类保育与可持续利用方面,迁地保育云南土著鱼类活体102种,突破人工繁殖技术48种,初步实现产业化3种。培育出云南省第一个水产新品种,也是我国第一个基于国家级保护鱼类创制的新品种滇池金线鲃水产新品种——“鲃优1号”。

  在有毒动物资源保护和利用方面,推进蛇毒、蜈蚣、蝎子毒液成分多样性及其毒理和病理机制研究,发掘具自主知识产权天然活性多肽1300多种,为肽类创新药物研发奠定了坚实的基础,研究成果“基于生物生存策略的有毒动物中药功能成分定向挖掘技术体系”荣获2013国家技术发明二等奖。

  云南网记者 李承韩 王丹

责任编辑:张轩玮
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