保障种子安全种下千年基业丨种子基因延

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原创徐峰人民法治

种子是最有价值的生命遗产。

随着人类活动的扩大和环境污染的加剧,保持生物多样性已经成为全人类不容忽视的问题。在我国,有着自己的植物诺亚方舟——中国西南野生生物种质资源库;在英国,有一个名叫千年种子库的保护中心,珍藏了来自各大洲的众多稀有物种;在挪威,有一个号称是最安全的种子基因库,其基因储备是全球粮食安全的最后一道防线,为确保生物多样性提供了无限可能。

专家的呼吁

在中国农业科学院副院长刘旭看来,目前面临的问题是,承担种质资源分发供种任务的中期库,通常因为没有足够的种子或种子发芽率低而无法供育种家利用;种质圃保存的种质资源也存在长势弱、衰老退化、病虫危害重等现象。因此,对中期库、种质圃的种质资源进行繁殖更新或提纯复壮是头等重要任务。

联合国全球农作物多样性信托基金执行董事玛丽哈贾认为,农作物样本的集合有点类似于农作物多样性的冬奥会,我们一直在与自然和人为带来的一系列威胁相抗争,并且努力保护食用作物的多样性,因为多样性对于未来的人类文明至关重要。

中国农业大学农学与生物技术学院种子科学系主任王建华认为,建立一个全球种子库十分有必要,自然界大多数的植物都以种子的形式存在,只有保存好种子,才能保证植物物种不断繁衍下去。

中国西南野生生物种质资源库种子采集部负责人蔡杰认为,人类不能创造基因,种子却包含了一种植物所有的DNA,虽然人类对植物的认识和利用还很浅薄,但种子库将是未来的产业基础,还可能成为人类的救命稻草。

人类终极备份——

北极全球农作物种子库

北极,皑皑白雪静谧,极地风霜凛冽。这是北欧挪威的斯瓦尔巴群岛的北极永久冻土深处。一座冰封地窖,在这里静静值守着人类终极备份。

这里,存放着很多生物种子,高达多万份。这些“备份”样本之所以在此地收存,是为了防范人类赖以生存的农作物因灾难而绝种。

这个旨在保护全球生物多样性的“诺亚方舟”——斯瓦尔巴全球种子库,位于斯瓦尔巴群岛首府朗伊尔城附近的一座山体内部。半山腰处有一座闪着绿光的小型建筑,这座三角形混凝土建筑就是全球种子库入口,最高处仅8米左右,宽度不过2.5米,像一把楔子直插入雪山。存放种子的库房,就在里面约米深处。

这里的冻土层能使温度维持在零下5摄氏度左右,而长期储存种子最佳温度——零下18摄氏度,就需要机器来实现。斯瓦尔巴全球种子库共有3个储藏室,每个储藏室可放置万份种子样本,目前只有当中的储藏室投入使用。种子库启用以来,每年会进行3次左右的种子入库工作。平时种子库大门紧锁,也无人值守。工作人员在朗伊尔城通过摄像头和传感器等监视。

打开当中那扇冰封的铁门,眼前仍是一扇冰封的铁门。只有走过这道门,才能最终进入储存种子的地窖。在一排金属防护栏后,依次摆着8排架子,整齐放着形形色色的箱子,有些是塑料箱,有些是纸箱,还有一些是木箱,每个箱子里一般有四五百份种子样本。

世界各地的基因库可以把农作物种子送到这里免费保存,库内所存种子样本的所有权仍完全属于各个基因库本身。科学家对这座地窖将要应对“灾难”的设定包括自然灾害、疫病、战争,甚至“世界末日”。有人因此还把它称作“末日种子库”。

斯瓦尔巴全球种子库于年2月26日正式投入使用。该种子库由挪威政府出资建造,其运营合作伙伴还包括总部设在德国波恩的全球农作物多样性信托基金和总部设在瑞典阿尔纳普的北欧基因资源中心。

全球粮食安全的最后防线

通过抢救和保存农作物的遗传资源如种子来维护农作物多样性,虽然现在世界各国高度重视,大都有了自己农作物的基因库,有的种子基因库搞得非常好,但有的因缺乏经费、位置不合适或管理不到位等,还不能确保各国粮食种子的安全。特别是遭遇大的天灾人祸,如地震或战争时,当地的基因库就会被毁于一旦,瞬间永久丧失了一国人民多年来赖以生存的优秀粮食品种。在这方面已有十分惨痛的教训,巨大损失是无可挽回和无法补偿的。近年来,最典型的例子就是伊拉克战争、阿富汗战争和年袭击菲律宾的台风严重破坏了当地的种子库。

所以,为了做到永久安全地保护全世界农作物的多样性,就需在地球上最安全的地方备份人类所有的优良农作物种子,以防万一,即使当地种子库被毁了,也可再用这些异地储藏的种子重新启动当地的农业生产。“斯瓦尔巴全球种子库”,是确保全球粮食安全的最后一道防线。

首先,在“末日种子库”里,自动温控系统会使空气交换机和制冷设备交替工作,把温度常年控制在零下18℃。在这样的温度环境下,小麦、大麦和豌豆这些重要农作物种子可持续保存长达0年,储存最久的高粱,大约能存放1.95万年。另外,这里是北极的永久冻土带,越深入冻土带之下的岩石山洞,越有利于保持低温。

其次,“末日种子库”比现在的海平面高出米,即便气候变暖导致格陵兰岛的冰层和南极洲的冰全部融化,海平面也只会再增加61米,不会淹没“末日种子库”。

最后,为了能够抵御原子爆炸的冲击,“末日种子库”按照美国国家黄金储存库诺克斯堡的安全模式建造,外面包围着1米厚的钢筋混凝土墙,隧道里有数道安全性能极高的密封门,既能够抵抗爆炸产生的冲击力,也能防止热空气的渗入。

保存人类不再挨饿的依靠和希望

种子是最有价值的生命遗产。人类要能在较少的土地保持收获较高产量的农作物,就一定要永久保护好现有的农作物多样性,这是保证农民和种植者能不断提供足够粮食的最关键办法之一。而要保护好农作物生物多样性,就要永久保存好那些更能适应气候变化,需要较少土壤、化肥和水,还可以抗病和抗虫的优良粮食种子。它们是天地精华,是人类上万年传承的最有价值的生命遗产,是保持人类现在和未来不再挨饿的依靠和希望。

但目前世界农作物多样性保护形势并不乐观,生物多样性的丧失正在使农业失去良好的基础,也使人类更加面临着饥饿的严重威胁,首当其冲的就是穷人。为全世界提供优质廉价的粮食无比重要。

目前,人类仍有大约80%的食物、住房和衣服来源于世界上现有的4万种植物,可它们正面临着严重的威胁,特别是填饱人类肚子的粮食植物。这种威胁主要来自天灾人祸,如不可预测的世界气候改变。据全球农作物多样性信托基金的科学家研究,地球温度每升高1℃,世界粮食就要减产10%,升高到3~4℃,粮食就会减产25%,全球农业正面临着前所未有的巨大挑战。还有世界人口的快速增长。据联合国推测,到年,世界人口预计增加到90亿,这将对人类所需要的基本生存资源形成巨大的压力。

美国前副总统戈尔在新出的一本书中披露:到20世纪90年代,6种玉米占了玉米产出的46%,9种小麦构成了一半的小麦产量,两种豌豆组成了96%的豌豆产出。如果某一个品种出现问题,就会出现饥荒。据联合国粮农组织最新估计,世界各地农田中农作物的多样性已锐减75%。就在一个多世纪前,印度还拥有10万多个品种的水稻。如今,那里的水稻品种不过几千种。粮农组织警告,世界农作物的高度统一化,会让其更容易受到疾病、虫害、旱涝灾害与其他灾害的威胁。种子库中储存的基因储备提供了一个较为安全的保护网。

这方面的形势的确很严峻,即使做得非常好的美国也不例外。例如,在年年初,美国苹果的品种有7种,现在只剩0种了。

现今全球农业面临很大危机,全球变暖,不可预知的极端天气出现频率越来越高,人口的数量也在不断增加,农作物的多样性因为杂交等原因快速的消失,人类在不知不觉中失去了很多作物的不同品种。运营管理“末日种子库”的全球农作物多样性信托基金负责人MariaHaga介绍:“例如从年至今,中国灭绝了90%的大米作物,美国灭绝了90%的果蔬作物。‘末日种子库’的目的就是尽可能地保存更多的种子,利用已有的多样性种子来保护人类的现在和未来。”

多样性对于粮食作物的安全十分重要,有多样作物的存在,未来可以挑选进行优势杂交,比如一个品种的小麦需要比较少的水就可存活但低产,而另外一个品种的小麦可能需要很多的水但高产,根据不同的特性可以杂交在一起,形成高产、需水量很少的新型的作物。

农作物多样性的种子守卫者

目前已有世界各地的近百家基因库机构把将近上百万份种子样本送来保存。这些种子源自世界多个国家和地区,总数将近6亿颗。储存在这里的82.5万个品种,代表1.3万年农业历史。包括小麦、大麦、玉米、高粱、珍珠粟、茄子、鹰嘴豆和花生等。原产自非洲的许多蔬菜种子,如黄秋葵、苋菜、吊兰和麻锦葵等也在其中。

“末日种子库”里储存着现在田地里已经看不到的品种,例如苹果,现在市场上苹果最多就5~6种品系,但实际年以前苹果的品种有0多种,所以,我们需要针对种子多样性进行资源收藏。另外,除了每个国家本国的种子资源外,其实也很需要国外的种子来帮助本国在农业和育种方面发展,通过共享的方式实现国际间作物资源共赢。

年的地震和海啸,促使日本冈山大学的大麦胚质研究中心决定将个样本送入到“末日种子库”中。冈山大学一位教授认为:如果我们的基因库出现问题,这些资源将被永久破坏。大麦对日本以及全世界的粮食安全都非常重要,我们需要付出自己最大的努力,确保它们能够被后代所使用。

年9月“末日种子库”第一次从仓库中取出保存的种子交给当初储存它们的叙利亚国家种子库。因为战争,叙利亚国家种子库被完全废弃,科学家们从之前备份在“末日种子库”中的箱种子中拿出箱,共计11.6万个样本,重新建立了本国的种子库。

大多数国家都有自己的关键作物品种储存,所以“末日种子库”就像“备胎”,是这些种子备份的备份。当洪水、战争等威胁了国家种子库,或者工业规模的农业极大减少了遗传变异以至于害虫泛滥成灾、作物死亡时,“末日种子库”存在的意义就凸显出来了。

来源:《人民法治》杂志

原标题:《《保障种子安全种下千年基业》丨种子基因:延续生命的诺亚方舟》

    



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