新华社记者(张乐)大约在十年前,一种叫做红景天的保健品在中国大地上火了一把。然而如今,这个以西藏特有的植物命名的保健品却在市场上销声匿迹了。原因很简单:由于过度采伐,早些年在青藏高原上随处可见的野生红景天,如今已陷入濒临灭绝的险境。
砍伐森林、延伸农业耕地、盲目和超负荷利用自然资源……,人类的经济活动正在严重地破坏自然资源和生态系统的平衡,并由此引发了土地荒漠化、全球气候反常、环境污染、水土流失和生物多样性严重丧失等一系列恶果。以大熊猫、朱(缳去纟右加鸟)和百山祖冷杉为代表的珍稀濒危野生动物生存在孤岛状的生存环境中。许多物种迅速消失,大量的动植物由于种群数量稀少,基因交流中断和近亲繁衍等原因,濒临灭绝的边缘。
今年4月,国家教育部和林业局在浙江大学共同成立了我国首个国家濒危野生动植物种质基因保护中心,开始了国家层面上的濒危动植物挽救工程和特色基因的研究开发工作。
人类活动酿成物种悲剧
野生动植物是大自然赋予人类的宝贵财富,也是人类赖以生存的自然环境的主要组成部分。几十亿年来,生物种的诞生、发展、衰退和最后消亡都是以自然选择的方式缓慢进行的。然而,人类的活动却大大加速了这一进程。
目前,地球上约每小时就有一种生物灭绝,每年有1.75万种生物消失。
工业革命以来,物种的丧失速度比自然灭绝速度快1000倍,比形成速度快100万倍。
据世界《红皮书》统计,20世纪有110个种和亚种的哺乳动物和139全种和亚种的鸟类在地球上消失。现在,全世界还有5000多种动物和上万种植物正濒临灭绝。专家估计,我国3万种高等植物中至少有3000种处于濒危境地;脊椎动物受到生存威胁的有433种,灭绝和可能灭绝的有10种。这个数字占到我国现有动植物总数的15%-20%。物种的灭绝,也就意味着物种重要功能基因资源,即大自然赋予人类的巨大经济财富的永久性消失。
为了保护野生动植物,保护生物多样性,回复自然生态平衡,近年来,世界各国先后制定了一系列保护政策和保护方法。最近,世界范围内的保护遗传学家提出了一种崭新的保护方式――收集和提取这些动植物的完整基因或者有价值的基因,建立濒危野生动植物基因资源库,分析它们的遗传和生殖机理,以便更好地开展保护工作。
随着保护工作的不断深入、科学的不断发展和人类对濒危野生动植物基因资源,特别是与遗传性疾病、生殖和具有重要经济性状的功能基因资源所潜在的经济价值的进一步认识,目前,许多发达国家已陆陆续续建立了自己的基因资源库。
启动基因库建设保护生物多样性
我国是世界上生物多样性最为丰富的国家之一,同时,也是世界上拥有独特珍稀动植物最多的国家之一。因此,尽快建立濒危野生动植物基因资源库,对这些动植物进行完整的基因收集、分析和保护,已成为我们的当务之急。
"根据目前的情况,仅靠采用就地保护和异地保护的方法来拯救濒危野生动物已远远不够。"中国科学院副院长陈宜瑜院士说,建立濒危野生动物基因资源库,可以通过先进准确的基因手段对这些珍稀动物进行立体的保护。此外,科研人员还可以针对这些珍稀动物的遗传性疾病、生殖或重要经济性状相关功能基因的克隆及功能鉴定开展研究。今年4月,这种更为科学和深入的、全国范围内的离体保护方式在浙江大学正式启动。中国由此成为世界上第一个启动濒危野生动植物基因库建设的发展中国家。
这个基因资源库直接挂靠浙江大学"濒危野生动物保护遗传与繁殖教育部重点实验室",是这个国家级濒危野生动植物种质基因保护中心的重要组成部分。它是目前为止国内首家涉及野生动物保护和研究的重点实验室,专门针对野生动物生态、繁衍、种群和基因等方面开展前沿研究,并拥有包括中科院副院长陈宜瑜在内的7位中科院院士,科研实力十分雄厚。目前,这个野生动物保护专家云集的实验室已经承担了包括"珍稀濒危动物种质资源库的维持技术及遗传多样性评价"、"野生大熊猫种群生态学与保护遗传学研究"等在内的10余项国家自然科学基金项目、国家973项目和教育部重点项目。并已取得了包括野生大熊猫基因身份证及基因户籍管理数据库研制在内的一系列重要研究成果。
浙江大学生命科学院院长、中科院院士洪德元说,作为我国有史以来覆盖种群最多、规模最大、层次最高的濒危野生动植物离体抢救性研究和保护工程计划,他们计划为2000种濒危野生动植物建立完整的基因资料库,其中动物1600种,植物400种。包括大熊猫、朱(寰去宀右加鸟)、扬子鳄、中华鲟、白鳍豚、东北虎在内的诸多珍稀濒危野生动物将成为该库的首批基因采集和研究对象。"这个庞大的机构建成之后,大约可以覆盖我国绝大多数的濒危脊椎动物和大约1/10的濒危植物。"
目前中心已成功构建了39种濒危野生动植物基因资源库。"我们期望用10年的时间,完成所有2000种濒危野生动植物及其产品物种鉴定的指纹图谱工作,并相应地建立起完整的基因资源库。"国家林业局科技司司长张建龙说。
基因争夺就是技术和资源的争夺
建立濒危野生动植物种质基因资源库,对于我国濒危野生动植物的保护和繁衍,保持我们所生活的环境生物的多样性和生态链的平衡,无疑具有重大意义。但是,对于已经进入生物经济时代的人类来说,其意义已远不止这么简单。
生物经济时代的竞争,一是技术,二是资源。
随着生物基因组计划,如人类、小鼠、水稻等多种生物基因组测序计划的完成,第二次基因浪潮已经来临。第一次基因浪潮,主要是世界上经济和生物技术较发达的几个大国政府投资和参与的。我国科学家抓住了最后的机遇,参与了1%的人类基因组计划的研究,取得了一定的成功。但第一次基因浪潮为基础性研究工作,其成果归全人类所有。然而,在第二次基因浪潮中,投资者和成果的归属权有着根本的不同。各投资者完全可以在自己实力允许的范围内,开展适当规模的研究,每一份成果(基因专利),都有着极大的理论意义和重大的经济价值。如果谁能够掌握其基因资源,并能够破解其中的奥秘,那么无疑就掌握了一笔巨大的财富。为此,在上述背景条件下,各国的基因资源,特别是那些与重要经济性状、遗传性疾病和生殖有关的,且具有重大经济价值的特有物种的基因资源,已成为人们关注和争夺的焦点。
目前,一些科学技术和经济较发达的国家,已经将收集、保存濒危野生动植物的基因资源材料和建立国家基因库作为抢救性地保护、研究、开发和利用国有资产资源的一项重要工作。与此同时,一些经济技术较发达的国家,正有计划地组织自己的科学家参与抢占世界濒危野生动植物基因资源的竞争战役。且首选的竞争战场,即是那些具有丰富的野生动植物基因资源,且基因资源的学术价值高、经济意义重大的发展中国家。
启动基因资源开发研究刻不容缓
通过长年的生活实践人们发现,麝香、藏羚羊绒、鹿茸、红景天等动植物身上的特定功能基因资源潜在着巨大的经济价值。有专家预言,如果我们再不对这些具有重要经济价值的特色基因资源进行研究和开发,那么过不了几年我们只能面临两个结局:一是中国的许多宝贵野生资源将彻底枯竭;二是其中的基因奥秘被国外机构掌握。
国家自然科学基金委生命科学部主任、浙江大学生命科学学院院长洪德元院士严肃地说:"如果任何一个与重要经济价值有关的基因资源,一旦被别国以自主知识产权的专利形式所占有,那么,该资源的拥有国在此领域所享有的经济利益权利将会长久地被剥夺,我国从此也将陷入被人牵着鼻子走的尴尬境地。"
建立中国自己的基因资源库可以进一步加强我国濒危野生动植物基因资源的保护和管理,防止我国重要基因资源流入别国。同时,还可以集中全国的力量系统深入地开展与重要经济性状、遗传性疾病和生殖有关的功能基因的研究,合理地利用和开发我国濒危野生动植物的基因资源,使我国野生动植物基因资源的保护、研究、开发和利用与世界接轨,确保了我国政府在国际野生动植物基因资源的互利交换与市场竞争中处于主导地位。
因此,建立濒危野生动植物基因资源库,不仅可以促进我国濒危野生动植物保护和生物多样性保护事业的深层次发展,同时也是关系到抢救性地保护我国国有资产资源,实现我国社会和经济可持续发展和国家前途的一件大事。
建立一个完整完善的基因资源库是一项庞大而复杂的工程,仅完成这2000种濒危野生动植物种和亚种鉴定的标准图谱研制就需要100个硕士生连续工作10年。此外,还需要投入至少上亿元的资金用于搭建濒危野生动植物体细胞和生殖细胞长期保存设施平台,细胞系构建和长期保存的设施平台,基因组DNA文库和cDNA文库构建的设施平台,濒危野生动植物及其产品鉴定检测和基因资源信息网络的设施平台和濒危野生动植物基因资源信息网络设施平台等。
目前,包括国家教育部、林业局和浙江大学等已承诺一期投入7000万元,用于仪器的购买、基因资源的收集和标准图谱的制作,这些资金正在陆续到位之中。"濒危野生动物基因资源部"、"濒危野生植物基因资源部"、"濒危野生动植物检测中心"等五个机构也已陆续开始运作。
在完成了对这些动植物基因资源的收集,遗传多样性的分析,遗传结构的DNA鉴定,和保护策略的制定之后。有关部门计划使之成为濒危野生动植物种质基因资源国家材料平台;我国各级林业、公安、海关、医药等部门进行与濒危野生动植物有关的民事与刑事案件处理的法定技术检测中心;开展国际交流与合作的世界一流研究中心;以及我国开展国际基因交流和贸易的国家基地。
此外,有关部门还计划在此基础上将其建设成为基因资源产业化利用技术平台,使之具备生殖遗传性疾病重要经济性状相关基因克隆及其功能鉴定、品种改良和生产基因药物的功能,并获取自主知识产权的世界专利。(完)
背景资料:中国的野生动植物资源和保护状况
野生动植物资源是指一切对人类有益的野生动植物的总和。
中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,野生动植物资源十分丰富。据不完全统计,仅高等植物就有3万余种,约占世界高等植物总数的10.5%,仅次于马来西亚和巴西,居世界第三位。中国还是世界8个作物起源中心之一,在漫长的农牧业发展过程中,培育和驯化了大量经济性状优良的作物、果树、家禽、家畜物种和数以万计的品种。中国还拥有脊椎动物6347种,数量位居世界前列。
中国野生动植物资源虽然丰富,但随着人口的增加和经济开发的需要,森林面积大量减少、草原退化、珊瑚礁被毁等,生态环境的急剧改变,导致了资源动植物的大量减少和消失,有的甚至还未查明其用途就已经灭绝。据1996年颁布的《中国的环境保护》白皮书统计:我国共有612种国家级珍稀濒危动植物被列为重点保护对象,其中野生动物258种、植物354种。
近10年来,为了遏制生物多样性锐减的趋势,我国参与了国际《生物多样性公约》的起草、修订和谈判,并成为最早的缔约国之一。此外,还制订了《环境保护法》、《森林法》、《野生动物保护法》等一系列与生物多样性保护有关的法律法规,初步形成了生物多样性保护的法律法规体系。
我国近年来还加强了生物多样性保护设施建设,建立了各种类型的自然保护区1276个,面积1.23亿公顷,占国土面积的12.44%。一大批具有重要科学、经济、文化价值的生态系统,特别是国家颁布的"重点保护野生动物名录"和"重点保护野生植物名录"中70%的野生动植物都在保护区内得到有效保护。另外,我国还建立了600个风景名胜区和1050个森林公园,在生态系统的保护方面也起着重要作用。在迁地保护方面,已建立200个动物园、140个植物园和250多个野生动、植物繁育中心,建立了250个野生动物繁育中心,专项实施了大熊猫、朱(缳去纟右加鸟)等7大物种拯救工程。
这些设施在野生动、植物保护和繁殖方面发挥了积极作用,一些濒临灭绝的野生生物资源甚至已呈上升态势。如,"植物活化石"银杉最初不到3000株,在建立了4处自然保护区加以保护后,现在仅湖南就有3万株。水杉在20世纪40年代发现时仅有1株,经广泛培育引种,已成为中国的城市行道树种。
拯救濒危野生动物工程也初见成效。到2000年,大熊猫野生种群数量保持在1000多只,生存环境继续得到良好改善;朱(缳去纟右加鸟)种群数量由7只增加到248只,濒危状况得到进一步缓解;扬子鳄的人工饲养数量接近1万条;遗鸥种群数量已由1990年的2000只增加到目前的1万多只;难得一见的老虎也不时在东北、华东和华南地区现身。
在就地保护和异地保护基础上启动的离体保护工程――国家濒危野生动植物种质基因保护中心有望在更高层次的现代生物学技术层面上抢救性地搜集和保存濒危灭绝物种的基因资源材料,系统地建立基因资源库,并为进一步探索野生动植物的濒危机制,阐明物种遗传结构与疾病、生殖和环境之间的关系,以及开发和利用与遗传性疾病、生殖和重要经济性状等有关的重要功能基因资源,提供有效的基因资源的材料平台。(完)
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