首都科学讲堂 | 第775期：用科学家精神，守护生态家园

本文内容来自北京市科学技术协会主办、北京科学中心承办、北京科技报社协办的首都科学讲堂。讲堂每周邀请院士专家开讲，传播科学知识、科学方法，弘扬科学精神、科学文化，促使公众全面、正确理解科学。

1943年，植物学家王战在湖北神农架发现了一种植物。此后，中国植物学家们抽丝剥茧，终于获得了一个震惊世界的科学发现：早已灭绝的化石植物水杉，还生活在中国！如今，国家植物园茂盛的水杉林已是北京名景之一。从极度濒危到广布全国，水杉的传奇完美诠释了科学家精神的内涵。

国家植物园是我国重要的植物保护研究中心之一，也是承载科学家精神的“神秘花园”。除了水杉外，还有许多有趣的内容与我们的生活息息相关。本期首都科学讲堂邀请国家植物园（北园）科普馆副馆长、高级工程师陈红岩，与您分享植物、生态与科学家精神之间的故事。

主讲嘉宾：陈红岩

国家植物园（北园）科普馆副馆长、高级工程师

国家植物园：神奇植物在这里

在全世界被发现的植物中，不乏一些鼎鼎有名、为人们熟知的植物。此前，巨魔芋在国家植物园（北园）开花结实的新闻持续一个多星期霸榜热搜，可见大家对巨魔芋的喜爱。巨魔芋是热带雨林的典型植物和旗舰物种之一，由于被冠以了食人花的名字，激发了大家的好奇心。

其实，巨魔芋被称为食人花与它的气味、花色密不可分。巨魔芋在国家植物园内开花时会散发出淡淡的腐肉气味，但是有些科学研究发现，巨魔芋在野外热带雨林开花时，会散发出更加浓烈的腐尸一样的气味。

巨魔芋这种腐肉一样的气味，其实是为了吸引传粉者。因为它的花期很短，种群数量又少，所以如何快速完成传宗接代这个重要的任务就显得尤为紧迫。而这种腐尸的气味，能够大量地吸引苍蝇、甲虫等喜欢吃腐肉的昆虫，帮助它进行传粉。因此，巨魔芋虽具有腐肉气味，但并不代表能吃人，就目前研究来看，全世界还没有任何一种可以把人吃掉的植物。

此外，巨魔芋在开花的时候，它的整个大苞片都具有肉的颜色——猩红色，也是为了吸引传粉者。

通过气味和花色将传粉者吸引来之后，传粉者如何帮助巨魔芋完成传粉这一过程呢？这就需要巨魔芋更好地为传粉者提供服务，使它们愿意在其开花的过程中长时间逗留。于是，巨魔芋便拥有了另一种超能力——开花时，其整个苞片包裹住的花序群可以达到30多度的温度。这个温度对于夜晚的热带雨林来说，是一个非常舒适的温区，因此传粉者可以更好地帮助它完成传粉的需求。

国家植物园里还有很多不同地区的旗舰物种，作为国家植物园，其重要职能之一就是迁地保护，千岁兰便是一个典型的迁地保护案例。千岁兰是沙漠地区的典型植物，它一生只长两片叶子，并且具有千年以上的寿命。遗憾的是，由于它自身生理上的缺陷，不能很好地在野外进行繁殖，因而种群数量不断地降低。为了更好地保育千岁兰，国家植物园近些年做了大量的课题研究以及繁殖试验，如今已经繁育了超百盆的千岁兰小苗。

对于本土的植物，国家植物园也一直在加大保育力度。例如，北京是大花杓兰的重要分布地之一，由于乱采乱挖，大花杓兰一度在野外消失。国家植物园（北园）大花杓兰的课题组人员与北京林业大学的专家联手开展了相关工作，经过不断努力，大花杓兰被成功地繁殖出来，并且实现了回归。

无论是世界的还是本土的，无论是过去、现在还是将来，国家植物园都将孜孜不倦地在植物保育方面加大努力，植物园人也将承担起更多责任，让植物更好地存活于地球。

穿梭于山川湖海、冰山雪地的植物学家

在绿色植物的世界，我们能感受到生命的力量，植物也让我们的生活更加美好，但在探索植物世界的路上也隐藏着危险和磨难。正是无数的植物学家继往开来、不惧艰辛，用严谨的科学精神，探索、守护着我们绿色的生态家园。

他们很少待在办公室、实验室，而是常年穿梭在危险的山林，与毒虫猛兽同行，一边采集标本，一边研究植物种类与生态结构，为进一步做好科学研究与环境保护提供珍贵的基础资料。某种程度上讲，他们是探索自然的“开路先锋”，是勇敢、博学又极富有科学家精神的一群人。

在探索植物的道路上，有人会睡猪圈、吃猪食，如被人称为“野人教授”的何家庆，甚至还有人为之付出了宝贵的生命。复旦大学著名植物学家钟扬，致力于西藏植物调查，在西藏奔走的16年里，他为国家和上海种子库收集了上千种植物的4000万颗种子。2017年，钟扬在内蒙出差不幸遭遇车祸殉职。他曾说：“我独自远航，为了那些梦想。我坚信，一个基因可以为一个国家带来希望，一粒种子可以造福万千苍生。”

对于植物学家来说，风餐露宿仍然甘之如饴的最大收获便是发现新的植物种类，最大的奖赏则是以自己的名字命名植物。

2022年，辰山植物园在贵州省茂兰国家自然保护区发现一种堇菜属新种，并将其命名为“世纬堇菜”。之所以将其命名为“世纬堇菜”，是为了纪念在贵州牺牲的优秀植物采集家：邓世纬。

邓世纬1936年受聘于广州国立中山大学（现在的华南国家植物园），进入贵州采集植物。1936年8月，邓世纬与助手杨昌汉、徐方才、黄孜文等7人从贵阳出发，深入贵州贞丰县最茂密的山林调查植物。在缺少防护的情况下，采集队成员先后染上了“瘴疠”。所谓“瘴疠”，就是蚊虫叮咬传播的恶性疟疾。10月13日，助手杨昌汉与徐方才去世，邓世纬负责将2人的棺木运回贵阳。但是很快，邓世纬本人也发病了，10月17日与黄孜文相继病逝。这可以说是中国植物学采集史上最悲壮的一幕。

1935年，邓世纬曾采集到苦苣苔科新属植物，后来著名的植物学家陈焕镛先生为了纪念他，就将这个新属命名为“世纬苣苔属”（Tengia）。再后来，中国植物学家们又命名了世纬贯众（Cyrtomium tengii Ching et Shing ex Shing）、世纬槭（Acer shihweii Chun et Fang）、世纬盾蕨（Neolepisorus dengii Ching & P. S. Wang）、世纬小檗（Berberis tengii Harber），以纪念和致敬邓世纬四人伟大的科学牺牲。

令人倍感钦佩的是，植物学家身上还有着不可磨灭的爱国奉献精神。这就不得不提及中国植物界一位大师级人物——蒋英。蒋英1925年毕业于南京金陵大学森林学系，新中国建立后，被聘为华南农业大学一级教授，每当国家召唤，蒋英总是义无反顾，走入最危险的高山密林。

1951年，新中国面临严峻的橡胶短缺危机，国防与工业都受到重大影响。蒋英受命成为两广野生橡胶资源调查队队长，经过艰苦的搜索，终于在广东斗门县三灶岛发现一种含胶量达35%的花皮胶藤，之后又陆续发现多种含胶量高的橡胶植物，一举打破了我国橡胶资源的困境。

为了纪念蒋英的诸多贡献，植物学家以“蒋英”命名了蒋英冬青（Ilex tsiangiana C. J. Tseng）、蒋氏鹅耳枥（Carpinus tsiangiana Hu）、黔蕨（Phanerophlebiopsis tsiangiana Ching）等植物，以向他致敬。

探索植物世界的道路上，发扬敏锐创新的科学精神，往往能获得意想不到的发现，蜘蛛抱蛋属植物就是一个典型的例子。1985年，广西植物学家黄长春、万煜两人，一次性发表命名了五个蜘蛛抱蛋属植物新种（十字蜘蛛抱蛋、乐业蜘蛛抱蛋、线叶蜘蛛抱蛋、华南蜘蛛抱蛋、辐花蜘蛛抱蛋）。令人惊奇的是，这些植物就生长在他们所就职的单位——广西药用植物园的苗圃里。由此可见，敏锐的观察能力对于植物学家探索珍稀植物何等重要。

中国植物学家的伟大发现：“活化石”水杉

世界上大约有35万种植物，每一种植物的发现和定名都有一段故事。中国国宝级植物水杉的发现过程，更是一波三折，很能体现中国植物学家们求真务实、锲而不舍的科学精神。

1943年，植物学家王战（1911—2000） 路过四川万州，遇到万县高级农业学校的植物学者杨龙兴（1913—1999）。杨龙兴与王战分享了一个珍贵的信息：湖北省利川谋道溪有一种“神树”存在。王战当即决定，去谋道溪实地考察一番。经过艰难跋涉，王战终于到达谋道溪并找到“神树”，他采集了标本，但却将其误认为是水松（Glyptostrobus pensilis）。

两年后的1945年，著名植物学者吴中伦（1913—1995）遇到了王战。王战向吴中伦分享了“神树”的标本，吴中伦未置可否，将其带给另一位植物学大咖郑万钧教授（1904—1983），郑万钧当即认为不是水松，而是新类群。不过，这种植物到底是什么，郑万钧也拿不准。他派遣薛纪如（1921—1999）再次深入谋道溪采集了更多标本，并将标本寄给在北平的静生生物调查所所长胡先骕教授（1894—1968）征求意见。胡先骕是中国植物学的代表人物之一，他与陈焕镛并称“北胡南陈”。

胡先骕经过认真对比研究，发现这种植物似乎与1941年在日本《植物学》杂志第十一卷第261页所发表的Metasequoia Miki新属的形态相同。由此确定，我国的活水杉应属于化石属Metasequoia的一种。这样，便由胡先骕和郑万钧联名，发表定名了新物种：水杉。这一发现，迅速轰动了世界植物学界，成为中国植物学研究的里程碑式事件。现在我们明白，水杉和水松的小叶具有典型差异，水杉叶子条形柔软，而水松有条形、鳞形等叶形。

在水杉发现的过程中，中国植物学家们体现了细腻、无私与敏锐的科学精神，宛若一场接力赛跑，成为科学史上的一段佳话。如今，国家植物园种植着成片的水杉，特别是北园樱桃沟的水杉林更是市民心中的打卡网红地，国家植物园的标志也是采用水杉与银杏结合的图案。

现在，水杉能够实现从濒临灭绝到广布全球的完美转变，与迁地保护的关系不可谓不大。当植物学者发现一个物种在野外濒临灭绝的时候，会带动更多学者积极勇敢地探索和研究这一物种的繁殖和培育。水杉也是在这样的背景之下得到了众多关注。

描绘生态保护、人类生活美好画卷

在中国生态保护的道路上，植物学家也是至关重要的力量之一。比如新中国第一个自然保护区的建立，就是由植物学泰斗钱崇澍提出的建议。再如，植物学泰斗陈嵘，首先提出“封山育林”的方法，对中国生态保护建设具有重要意义。

近年来，随着我国生态建设的推进，植物学家们发现越来越多的“灭绝植物”正悄然回归。

1918年8月，奥地利植物学家韩马迪（Handel-Mazzetti）在湖南采集到珍贵的喜雨草标本。然而，此后数十年间，喜雨草几乎灭绝。幸运的是，植物学家分别于2013年在湖南省宁远县、2015年在通道县，发现了少量原生植被，喜雨草避难的方舟由此浮现真容。

类似实现惊喜回归的植物还有拟短月藓，2012年夏，深圳仙湖植物园研究员张力在西藏亚东县海拔4000米的高山灌木丛中发现了曾被我国宣布灭绝的拟短月藓。这个发现震动了苔藓学界，也将拟短月藓的灭绝状态更改为极危（CR）。

如果说，每一个植物都承载着地球生态平衡的价值，有些植物就是为那些孜孜不倦，为人类更好生活担负使命的科学研究者而来。

1964年，袁隆平院士发现了一株极为特殊的雄性不育的水稻，作为最好的杂交育种材料，完全避开了水稻自花传粉，花朵细小繁多，难以实现人工授粉等问题！1970年，他踏遍千山万水，终于在海南又发现了一株更珍贵的花粉败育野生稻，这个价值万金的宝贝，就是著名的品种“野败”。最终，用它繁育出的真正丰产的杂交水稻被誉为“东方魔稻”。

又如，国家最高科学技术奖得主、小麦专家李振声院士，通过筛选出的抗条锈病长穗偃麦草，成功培育出抗病小麦“小偃”系列品种，在全国累计推广了3亿多亩。试想：如果长穗偃麦草灭绝了，该是多么大的损失。

“原本山川，极命草木”，科学家们极尽一生奉献自我，为植物学历史长河汇集滴水力量。如今，仍有许多植物学家，传承着勇敢无畏、爱国奉献、敏锐创新的科学家精神，默默穿梭于山川湖海、冰山雪地，探索植物世界。

（本文图片、视频来源于第775期首都科学讲堂）