挪威“末日粮仓”把全球种子“冻在北极”
英国千年种子库藏有中国野芭蕉种子
澳洲的南半球最大“银行”保存种子超1亿粒
新加坡研究长时间保存热带植物种子
中国收集到6200米珠峰上的种子，让种子存活上千年
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全球各地特殊的“银行”，巨大的“金库”中
储存着绿色“财富”—种子
种质资源是作物新品种的源头，我国农作物常规育种的每一次重大突破，均来自地方品种或野生近缘种中关键基因的发掘与利用。日前，中国工程院院士、中国农业科学院原副院长刘旭在人民日报发表《加强作物种质资源保护与利用——为现代农业研制“芯片”》，文中指出，作物种质资源是重要的生物资源，也是农业科学原始创新、种业振兴和生物技术及产业发展的源头与源泉，是实现农业可持续发展，保障国家粮食安全、生态安全和能源安全的战略性资源。
近年来，随着《生物多样性公约》《粮食和农业植物遗传资源国际条约》等相继实施和生物技术及其产业迅猛发展，世界各国更加认识到种质资源的战略地位，纷纷加强收集和保护工作。全球多地设立这些种子库，目的是保护植物多样性，以防人类赖以生存的农作物和某些野生植物因灾害而绝种。
今天，一起来看看世界各地的种子库，都长啥样？
挪威：把全球种子“冻在北极”
在挪威斯瓦尔巴群岛的北极永久冻土之下，有一座冰封地窖被称为“世界末日粮仓”，存放着100多万份植物种子“备份”样本，这些种子源自世界200多个国家和地区。
斯瓦尔巴全球种子库于2008年2月正式投入使用。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化基金会和总部设在瑞典阿尔纳普的北欧基因资源中心。
2008年2月26日，人们聚集在此为斯瓦尔巴全球种子库的正式启用剪彩。这个种子库的设想最初源于2004年的国际粮食和农业植物遗传资源公约。第一批进入种子库的“客人”包括全球123个国家的大米种子。
全球大大小小的种子库数以千计，但这些“保险箱”并非完全保险，不时因天灾人祸遭受损失。例如，菲律宾的国家种子库曾毁于洪水；在阿富汗、伊拉克等战乱地区，当地种子库损毁严重。因此不少种子库都在斯瓦尔巴全球种子库储存备份种子。
斯瓦尔巴全球种子库内。
一名武装巡逻警卫正在斯瓦尔巴全球种子库长长的入口隧道中巡逻。种子库建立在挪威朗伊尔城北极圈永久冻土层下之下。这个种子库不仅被武装人员与高科技保护着，极度偏远的地理位置也是它的天然屏障。
北欧基因资源中心执行主任利塞·斯特芬森说，选在斯瓦尔巴群岛修建种子库，是因为这里地处偏远极地，气温足够低，同时还有机场等便利基础设施。另外根据《斯瓦尔巴条约》，这里还是永久非军事化地区。“它不是为了末日而建，实际上是一张‘安全网’，是世界各地基因库的种子备份样本。”
英国：藏有中国野生芭蕉种
英国基尤千年种子库建于2000年，是世界上规模最大的种子库之一。它重点关注濒危野生植物，并对这类植物的种子开展科学研究。基尤千年种子库由英国皇家植物园（就是大名鼎鼎的邱园）负责建设。该“银行”与很多国家和地区进行合作，派出成千上万经过严格培训的种子采集者，专门在各地寻找采集濒临灭绝、地方独有和有经济价值的植物种子。
英国基尤千年种子库由邱园负责建设。图源：邱园官网
工作人员在检查种子保存情况。
基尤千年种子库计划从世界各地收集24.2万种野生植物的种子，来自中国的野生芭蕉种子于2009年成为该机构储藏的第2.42万种野生植物种子，“帮助”这个种子库完成了十分之一的收集储藏目标。此外，中外科学家在云南西南部发现了“绝迹”100多年的弥勒苣苔，它的种子也被送到该银行进行保存。
送入这里的植物种子需先接受干燥处理，使种子的湿度降到5%以下。然后工作人员对种子进行清洁处理，并选取每种植物的50粒种子为样品，用射线检查其质量，然后放在琼脂中培养，检查其发芽能力。检查完毕后，种子将被放入玻璃瓶里，在零下20摄氏度的温度下保存在地下室中。经如此处理的部分种子，其保存期可长达200年。每隔10年，工作人员就会对库存种子进行彻底检查和处理。为防万一，一套同样的种子被保存在苏格兰。
2010年上海世博会，“种子圣殿”是英国馆的设计亮点。白天，日光穿过6万余根透明的亚克力杆照亮“种子圣殿”内部。夜晚，每根亚克力杆内含的LED光源将点亮整个“种子圣殿，使其璀璨夺目。
“种子圣殿”展示了来自基尤千年种子库的数万颗种子。
澳大利亚：保存超过1亿粒种子
在澳大利亚悉尼市远郊的安南山地区，有南半球最大的“种子银行”——澳大利亚种子银行。它隶属于悉尼皇家植物园，自2013年建成以来，累计储存超过11000个“种子包”，储存的种子总数超过1亿粒，涉及超过5300个植物种类。
5月12日，工作人员在位于澳大利亚悉尼郊区的“种子银行”的实验室工作。新华社记者 白雪飞 摄
这里的种子采集自全澳各地。科研人员不仅采集种子，还要记录采集地点的气候、土壤、被采集植物的花朵颜色等信息，并将其一并存入“种子银行”数据库。种子进入“金库”前，还需经过分拣并在15摄氏度、相对湿度15%的环境中干燥至少4周，再经过一些处理才能放入密封的锡箔包，长期保存在零下20摄氏度的种子库里。
澳大利亚“种子银行”的专家介绍说，该行存有400多种濒危植物的种子，其中10种已开始在野外恢复种植。该行还与英国基尤千年种子库等机构结为合作伙伴，为各地客户提供种子。
这是5月12日在位于澳大利亚悉尼郊区的“种子银行”拍摄的培育中的植物种子。 新华社记者 白雪飞 摄
这是5月12日在位于澳大利亚悉尼郊区的“种子银行”拍摄的培育中的植物。 新华社记者 白雪飞 摄
5月12日，工作人员在位于澳大利亚悉尼郊区的“种子银行”手工处理植物种子。 新华社记者 白雪飞 摄
新加坡：研究如何保存热带植物种子
新加坡植物园北部的一所大房屋，是新加坡植物园种子库所在地，于2019年7月启用。研究员将在本地和东南亚地区收集不同植物的种子，存放在种子库里，用作保育和研究用途。种子库设有种子处理室、干燥室、冷冻储存室等，最多可储存2.5万种植物的种子，约等于东南亚地区半数植物品种。
新加坡将植物园种子库直接命名为“种子银行”（SEED BANK）。
目前新加坡植物园里的植物品种约有1万个，而种子库具备更大容量来保存更多品种，从而为植物物种构建了一道保护屏障。新加坡国家发展部第二部长李智陞表示：“疾病、自然灾害、气候变化等因素构成的威胁不断加大，单靠植物种子自然传播是不足够的。”新加坡国家公园局植物园种子库处长翁伟峰表示：“这些种子可以储存在种子库，过后我们可以再把这些种子拿出来培育成新的植物，再把他们种出去来保育。”
新加坡植物园种子库首批收集到的种子有14个品种，13个属于本地品种，1个来自马来西亚。其目标是每年采收100批种子，针对每个植物品种收集3批不同种子，每批约有1万粒种子。该种子库不仅从本地公园、自然保护区、森林采集种子，还会与外国植物园和研究机构交换种子。
除收集种子外，新加坡植物园种子库致力于研究如何改进热带植物种子的保存方式，因为现有种子库多专注于温带植物种子，其冷藏保存方式可能不适合热带植物种子。种子库还设有展区，开放让公众参观，加深人们对植物保育工作的了解。
中国：收集6200米珠峰上的种子
我国作物种质资源十分丰富，但随着社会发展和环境变化，一些地方品种和野生近缘种迅速消失。同时，也是为在发生重大灾难或特殊需求时，人类可以从种质库中重新获取战略储备，及时收集保护种质资源显得尤为重要和紧迫。
新中国成立以来，我国高度重视种质资源普查和征集工作。1955—1958年，我国政府组织了全国性的农作物种质资源征集工作；1975—1985年，进行全国性的农作物种质资源补充收集与专业性、区域性种质资源专项考察收集。
2015年，我国开展第三次全国农作物种质资源普查与系统调查收集行动。持之以恒的征集与收集工作，使我国作物种质资源保存总量在2020年突破52万份，位居世界第二。为使已收集的种质资源得到有效保存，我国建立了国家主导的农作物种质资源保护和管理体系，包括1座长期库、1座复份库、10座中期库、43个种质圃、205个原生境保护点以及种质资源信息库。
近日，一批须弥扇叶芥、鼠麴雪兔子种子，被送入位于昆明的中国西南野生生物种质资源库精心保存。今年8月到9月，中国科学家在珠穆朗玛峰6200米地带采集到它们，刷新了我国采集植物种子的最高海拔纪录。
中国西南野生生物种质资源库（无人机照片，资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
中国科学家在珠穆朗玛峰6200米地带采集植物种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
昆明北郊苍翠的密林中，中国科学院昆明植物研究所内，中国西南野生生物种质资源库所在的四层楼房看上去很普通，但它却是野生珍稀濒危植物的“家园”：这里已保存植物种子10601种，占我国种子植物物种总数的三成多。
丨“生命之舟”
“一个物种影响一个国家的经济，一个基因关系到一个国家的兴盛。”已故著名植物学家、中国科学院院士吴征镒生前曾发出感慨。
专家说，袁隆平院士培育的杂交水稻的基因源自野生稻。中国西南野生生物种质资源库主任李德铢说，野生稻的命运却令人担忧：以云南为例，20世纪80年代，云南26个地方还有野生稻居群，现在24个地方已没了它们的踪影。
1999年，时任中国科学院昆明植物研究所名誉所长的吴征镒院士提出要尽快建立野生生物种质资源库。在他的呼吁下，中国西南野生生物种质资源库2004年开始建设，2007年开始运行。
被誉为“动物王国”“植物王国”“世界花园”“物种基因库”的云南，生物多样性极其丰富。李德铢说，把种质资源库建在云南，就是因为云南生物资源丰富。
“野生生物种质资源在生物产业中具有很大的应用潜力，国际上对野生生物种质资源高度关注，尤其是对野生植物的收集保存。”中国西南野生生物种质资源库副主任于富强说，这里的种质资源库已保存植物种子10601种、85046份，占我国种子植物物种总数的36%，使我国的特有种、珍稀濒危种及具有重要经济、生态和科学研究价值的物种安全得到有力保障。它是全球生物多样性保护的重要设施之一。
抢救性收集和贮存种子、保存濒危动植物遗传材料……种质资源库为全球生物多样性保护不懈努力。“这里是种子的家和生命之舟，只要这里安全无恙，就足以让这些野生珍稀植物免遭灭绝的厄运。我们的目标是保存种质资源1.9万种、19万份。”李德铢说，“我们与世界上其他的一些机构会不定期交换备存种子，这对全球种质资源的安全十分必要。”
丨种子保护的70多道关
珙桐、华盖木……在种质资源库的冷库里，珍贵的种子安静地“住”在“玻璃罐家里”，处于休眠中。进入冷库程序严格，要经过两道门，一个缓冲间，以避免潮湿空气对流进入。
一粒种子入库也不容易，要遵循“3E”标准，即濒危（Endangered）、特有（Endemic）、有经济价值（Economic）。其中，“特有”不光指中国特有，更重要的是狭域特有。遵循这一标准，国家一、二级珍稀濒危植物，如喜马拉雅红豆杉、巧家五针松，中国特有云南金钱槭、滇桐等被优先保存。
中国科学家在珠穆朗玛峰6200米地带采集植物种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
但满足3E原则还不够，种子还得经过70多道关。从采集开始，种子的闯关之旅就开启了。
种子采集员在野外采集种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
从沙漠戈壁到热带雨林、从世界屋脊到三江平原……种子采集员的足迹遍布各地。为保证遗传多样性，同一种植物，研究人员要在不同的生长地点采集。中国西南野生生物种质资源库种质保藏中心主任蔡杰说，一般每种植物采集保存10000粒种子，最少2500粒。
中国科学家在珠穆朗玛峰6200米地带采集植物种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
种子采集过程充满风险。一次，蔡杰和同事在广西采集种子。挂满果实的枝条被剪下后，大家下意识用手去接，顿时剧烈的刺痛感顺着手背、胳膊直到心脏，大家尝试用肥皂水洗，甚至用上了尿液，都无法缓解疼痛。几天后，毒性减弱，刺痛感才消退。
“这种植物叫火麻树，荨麻家族一员，果实上的刺毛含有一种叫‘金皮肽’的毒素，会引发人体剧痛。”蔡杰说，采集种子给我们带来了挑战，也更新了我们对自然的认知。很多物种，如果在我们尚未认识和发现时就灭绝了，那是多大的遗憾啊。
常温下，普通种子最多保存一至两年，为延长种子的寿命，要利用低温、干燥等方式。因此，采回的种子要经过多道质量控制程序，才能入库保存。
在种子清理室，记者看到，科研人员把种子倒入分离机，饱满的种子落下来，空瘪的种子被吹到一边。科研人员还会随机抽取部分种子进行X光拍照，种子是饱满还是空瘪，一目了然。分拣留下的健康种子继续被清理、质检、计数等。“有些种子很小，如濒危的兰科植物种子，一颗就几十微米长（1毫米等于1000微米），干燥和计数都难。干燥间有静电，种子会吸附在称量仪上，很难取下，为避免损失，我们抽取部分称重，得出平均重量，再通过称总重确定种子粒数。”种子管理员秦少发说。
计数后，种子会被再干燥，在温度15摄氏度、相对湿度15%的环境中，种子被放置一个月左右。蔡杰说，种子含水量降到5%至7%，在低温、干燥下，种子进入“休眠期”，基本达到进入冷库的条件。“如含水量过高，水结冰膨胀，导致种子内的细胞受损，种子寿命就会减损。”
经过密闭容器分装后，种子进入“冬眠”套房——零下20摄氏度的冷库。在这里，种子可存活几十年甚至上千年，棉花种子“睡”6万年后，活力才会降到10%。
打开冷库门，寒气扑面而来。架子上整齐摆放着玻璃瓶，种子按体积大小入瓶，再放进密封罐。瓶子上的条码，标明种子入库位置和种质信息。每个物种的种子被分为两份，分别存放在备份库和活动库中，前者永久保存，后者做萌发试验。“每隔5年或10年，我们会抽样进行萌发实验，看看种子是否还有活力。”种子萌发管理员杨娟说。
丨种子就是希望
沉睡于此的植物种子被悉心呵护着。而通过体视镜将种子的形态拍摄后，合成形成立体的图像色彩鲜艳，形状奇异，像一个个外星生物，引发人们的关注和好奇。
目前，中国西南野生生物种质资源库建立了一个由国内数十家科研机构、高等院校和自然保护区参与的种质资源采集网络，并制定了采集规范和标准，重点采集国家重点保护和珍稀濒危物种等野生植物物种。
保存在种质资源库的种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
生物种质资源的极速丧失，也促使世界各国建立各类型种子库。目前，中国西南野生生物种质资源库建成后，相当比例的珍稀濒危特有物种的种子已经入库，种质资源库成为名副其实的避难所。“当一个物种有灭顶之灾时，我们就会启用这些保存的种质资源。”李德铢说。
保存在种质资源库的种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
中国有了不少自然保护区用于生物多样性的保护，为何还要建种质资源库？李德铢说，人类只有使保护物种的手段更多样，保护才更具可靠性。如果自然保护区遇到了火灾、冻灾、虫害怎么办？种质资源库就可有效解决天灾和种质退化问题。
保存在种质资源库的种子（资料照片）。新华社发（中国科学院昆明植物研究所供图）
改良现有作物品种，甚至可能突破物种限制及种间杂交瓶颈，创造出新的性状或农作物新品种……科学家们畅想，这些种子未来也许还能上太空，在一个适宜的星球，重新开创一个新世界。
科研人员在采集种子时，会详细记录下采集时间、地点、海拔、土壤类型、周围环境等信息，并把该植物的叶、花、果等信息作为凭证一一对应种子，作为今后生态修复的依据。李德铢说，种子就是生命和希望。希望通过保护种质资源，更好地保护人类的未来。
来源丨综合自人民日报、新华网
