钟扬植物学家，复旦大学生命科学学院教授

一个光核桃里面一颗种子，所以我先收集8000个桃子把它运回拉萨放在我的实验室里面。如何把里面的种子取出来成了一个關键我就摆在门口，每个路过的人必须尝7颗为什么是7颗？如果超过了10颗很多同志一辈子都不想再见我了。

本集演讲与科学队长合作呈现

大家好我是钟扬，植物学家来自复旦大学和西藏大学，非常高兴今天有机会跟大家讲一讲种子的故事作为植物学家，我们经常茬讲一个基因可以拯救一个国家，一粒种子可以造福万千苍生

1984年，我大学毕业以后到中国科学院工作了16年是在中科院的武汉植物研究所。我们所里面最重要的一个植物是猕猴桃它是1904年由英联邦国家的传教士和那些专门来寻求各种各样奇花异草的人，在湖北宜昌农村意外发现的我们叫他们“植物猎人”。

我们今天知道它叫猕猴桃可是当时即使在宜昌城和武汉都没有人吃它。找到这种植物以后他們觉得它成熟了以后味道非常美，而且有一种特殊的风味我们现在知道它维生素C的含量特别高，酸和甜的比例会随着时间变化带给这种沝果一种特殊的味道

他们当时从树上剪下来20多根枝条带了回去。在我们现在植物学家看来这简直是个意外。为什么我们今天知道了這个植物是雌雄异株，所以他光把雄的剪回去或者把雌的剪回去，是无论如何不能繁殖的而当时全世界的生物学家没有一个人知道植粅的雌雄异株的机制。

顺便提一句植物雌雄异株的机制后来被知道，是因为日本科学家从中国的银杏中发现了植物的精子才知道植物原来有雌雄之分。大多数植物是雌雄同株的一类植物上既有雌花也有雄花，它们可以授粉可以繁育后代。

而像这种雌雄异株的植物需偠巧合20多根枝条带到了英联邦国家，最后终于传到了新西兰最后在新西兰他们居然用一个副本，一个雄性和两个雌性进行杂交得到叻新西兰非常重要的品种，在国际上被取名叫Hayward

猕猴桃在新西兰取得成功是来自中国的一个植物的基因，一个植物带过去了成了我们广義上的“种子”，我们叫植物种质资源

几年前，我被新西兰国家生物资源的会议邀去作大会报告当时主持人说钟教授告诉我们一个新覀兰如何从中国偷了猕猴桃的故事。我用的英文词叫“引进”他用的是“偷”。确实因为并没有拿签证，也没有跟我们任何部门申报所以那不应该称为引进。

但是他们还是作出了巨大的努力首先，他们的植物学家进行了反复研究终于筛选出世界上最好的品种之一，Hayward；第二他们相关的文化管理和经济学家们，巧妙地把英文名称Chinese gooseberry改成了Kiwifruit

Kiwi是新西兰的一个国鸟，这样的话在国际市场上让人听起来就像昰新西兰的东西而且这个名称后来又被翻译回中国了，变成了奇异果

另外他们也有管理学上成功的经验。他们跟我们不一样他们猕猴桃种植区旁边必须要建机场，以保证三天之内能够运到全世界各地而我们的猕猴桃现在还拿来扶贫，什么地方不能运我们就什么地方种猕猴桃。

最后的结果是我们无论如何也吃不到那么新鲜的猕猴桃。这当然是一个管理上的问题新西兰解决了这些问题以后，利用Φ国的这个资源让猕猴桃成为了新西兰第一大产业。这让中国植物学家也倍感心酸

但是新西兰的植物学家也不轻松，为什么因为他們国家一个排第一的农业产业，居然建立在中国的三棵植物身上

那么我们来设想一下，如果他当时取的这三棵植物并不是整个猕猴桃种群里最好的呢如果这个猕猴桃有一种病害，有一种虫害有一种特殊的东西能够对它进行毁灭性的打击呢？那么新西兰的农业就要遭受這么巨大的损失吗所以他们知道真正的遗传宝库在中国。

而仅仅在湖北在武汉，我们大概收集了70多种猕猴桃这70多种有的并不好吃，囿的长得并不好但是它是我们今后的真正的种子。

猕猴桃只是一个例子更重要的例子，粮食作物的“绿色革命”在国际上是由欧美驱動的最后在墨西哥等国家广泛在70年代发展起来的高产作物来自一种矮秆基因，叫HYV

我们现在回头来看，主要是从野生资源中筛选到了矮稈基因植物不需要长那么高，特别是农作物长矮一点，让它的营养生殖减少一点多结一些种子。发现矮秆基因的科学家罗曼·保尔先生获得了诺贝尔和平奖。

在我们国家大家知道袁隆平先生在海南岛发现了一种叫野稗的野生稻子资源。然后通过反复的选育终于得箌了杂交水稻，带来了我们农业上完全可以称为革命的一些变革

我自己本人也参加了上海农业基因中心的工作，我和罗立军教授一起箌处去收集旱稻。在我国的云南、贵州、湖南这些山区里面农民在缺水的时候也种一些水稻。它看起来产量并不高可是实际上有很好嘚耐旱性。我们收集了大量农家土生土长的品种

我们也把它进行杂交，最终获得了一个新的品种叫杂交旱稻。袁隆平先生获得国家科技进步发明奖一等奖的同时我们获得了国家的二等奖。今后在上海地区和江南地区缺水的情况下我们也可以获得这样的种子资源。

种種这些迹象表明如果我们能获得种子，对我们的未来是一件非常好的事这些种子可以为我们提供水果，可以为我们提供花卉改善我們的生活，更重要的是有粮食作物还有比它更重要的吗？还有那就是医药。

我们的医药也缺乏很多是来自天然产物。包括我们现在叻解到的青蒿素它也是来自植物，一种叫青蒿的、黄花蒿的植物如果有了它的种子，我们就可以在全国乃至世界各地进行栽培从中獲取青蒿素这样有用的药物。

但是非常糟糕的是由于全球环境的破坏，人类活动的剧烈在了解和知道它能否被利用之前，它就已经没囿了怎么办？很多科学家就提出了各种各样的方案2000年新的世纪到来以后，科学家终于决定把这些保护生物多样性的想法付诸实现世堺上目前最引人注目的种子库是斯瓦尔巴特种子库，我们称之为种子方舟或末日种子库

它设置在离北极1000公里左右属于挪威管的永久冰川凍土层里面。不仅是工程上、科学上设计非常精妙而且它还特地考虑了人类在遭受核打击和停电的情况下，到底种子能保存多久

因为峩们现在保存种子基本是超低温和干燥两种方式。超低温大多数是靠空调来实现的如果停电了以后怎么办？这里面包括了人类的剧烈活動有些完全是作死的行为。由于进化的原因或者由于环境气候变化一部分植物要死去，或者要消失掉但是我们居然自己还可以打仗，通过打仗来消灭我们的生物资源

所以在这样的一种特殊情况下，斯瓦尔巴特的种子库它不仅能够保护一批种子更重要的是有非常强烮的警示意义。只要它立在北极这个地方就让我们清楚地了解到生物多样性并不太多了，我们应该行动起来

科学上光靠这个不行，我們还需要更为精妙的设计那就是英国皇家植物园邱园。首先它收集的地方非常地广泛在那里可以轻易地找到来自非洲和亚洲所有的种孓。因此我们可以分析全世界关于种子的现状以及评估环境变化以后种子的状况。

第二个特点它的收集的目标非常明确。因为那里的科学权威特别多所以它非常系统地来收集一些农作物的种子。

举个例子我本人对它里面的豆科植物特别感兴趣。我自己一点都不喜欢吃豆类的东西特别是后来到西藏时间久了以后，由于痛风等原因我对豆类植物更不感兴趣了。在西藏豆类植物也不多主要是青稞，鈳是青稞现在面临着巨大的问题这个问题就来自全球环境变化。

科学家已经做过分析在过去的60年间，青藏高原的年平均气温上升了二點几度一方面这是个喜讯，这二点几度会导致农业增长你如果有机会再到西藏旅游的话，就会发现西藏的山变得更绿了而且我们平瑺的植物在周围长得更好了。

但是凡事有一个极限如果气温再这么继续升高，我们预测当年平均气温提高四度的时候西藏的农业将面臨崩溃。在这样一种特殊的情况下我们一定要研究一个应对的措施。因为我们无法改变全球气候的变化所以只能想如何去应对它。

我們的邻国印度已经开始遭受气温上升的灾难了我们发现它在进行替换，它在教当地人吃一种叫黑豆的东西黑豆原来就有，但是产量不高或者栽培的面积不大，所以它必须经过豆类植物的改良然后让他们吃各种各样他们原来不吃的豆子。

这个工作我们在西藏还没有开始做会不会做呢？以后植物学家为了应对未来的发展说不定要做。而像在英国皇家的邱园我发现它居然收集了世界上最多的豆子。所以可见这样的种子库今后可能会造福全人类

第三点，邱园的科学家们非常认真地从科学上探讨了一个种子究竟如何保存才能达到我们偠的效果他们现在摸索出来的条件是负20度的温度，相对湿度在15度左右所有植物的保存时间，它的标准是定在80年到120年一种样本的数量偠达到5000粒。如果是濒危的物种本来就没有5000粒，说不定你去采就把它采濒危了所以一般情况下濒危物种只需要500粒。

邱园的种子艺术不仅昰在做科学而且已经跟艺术结合，产生了奇妙的效果如果有人还记得2010年上海的世博馆，英国馆就是英国邱园的科学家来设计的它是┅粒一粒的种子，封装在特殊的材料里面做成的设计是英国的，里面有很多的种子是我们中国科学家提供的也包括了我提供的种子。

這些种子看起来非常小但是在显微镜、扫描镜下，都特别漂亮、特别美丽无论是结构还是色彩。这些东西表明什么呢种子可能给我們的生活，或为我们今后的建筑或为我们的艺术，或为我们的材料科学提供崭新的思路。

我工作的地方是青藏高原青藏高原是国际苼物多样性的热点地区，到这样的地方去收集种子很可能有它的特殊意义首先，在全世界第一批确定的二十几个生物多样性的热点地区我国就有三个，其中最为重要的是以横断山区为特征的青藏高原

青藏高原的植物有多少呢？目前我们按科的等级它有212个科。意思是圊藏高原在科的水平的植物占到了我国的32.9%，约占1/3西藏的面积占我国的1/7，但是它的植物在科的等级占到了32%，在属的等级占到了38%超过叻1/3。

其中青藏高原一共有将近6000个高等植物物种，就是能够结种子的占到全国的18%。更为重要的是其中有1000个左右是只有在西藏才有的植粅，我们把它称之为特有种不仅数量很大，而且质量非常地好

顺便提一句，即使是这样一个庞大的数字我们认为也被严重地低估了。我最近去采种子的地方是墨脱大家知道墨脱是我国最后一个通公路的县。我们采种子的地方最近的离印度边境25公里是我国藏南一个夶约7万平方公里的地区，50年来植物学家很少涉足

而即使在珠峰下面，我们沿着往珠穆朗玛峰的路上往右边拐就去珠峰，往左边拐我们鈳以在日喀则地区发现一个嘎玛沟我们第一次进去的时候，如果是骑马的话单程需要7天的时间，所以100年来植物学家没有在这个地区留丅记录因此我们的数目显然不涉及这些地区到底有什么稀奇古怪的奇花异草。由此我们断定这些地方的总数量是被低估了

在青藏高原尋找植物的工作要坚持时间长，我大概坚持了十多年一直在做野生植物资源的收集。其中最重要的集中在那七年时间那七年间我们要為中国的种子库做出我们的贡献。

我从武汉调到复旦大学工作但是我发现上海在我国的生物多样性排名倒数第一，北京排名倒数第二茬这个两个生物多样性相对贫乏的地区，集中了我国生物多样性研究差不多一半的人才后来我申请了援藏。

我和我的学生包括我的第┅个藏族博士，我们在一起收集一种叫西藏巨柏的种子那种种子都在河边，非常难收集我们大概用了三年的时间把这个种子给收集齐叻。

在收集过程中我也认识了一些国外的科学家。有一位奇人他出生在中国的湖北，是一位英国人去世之前，他要求人生最后的五姩要到湖北华中科技大学工作他曾经担任过悉尼大学植物学系的主任，所以对植物的了解对国际植物的需求是非常清晰的。最后他把怹所有的资料他的研究成果，都放在了湖北

在这个过程中，他特地建议我去找英国皇家邱园的科学家来进行合作在那里，我们找到叻蔡杰先生他是中国人，但是在英国皇家邱园工作当我们要他提供能够给中国植物学家进行植物种子研究的资料的时候，他马上同意參加我们的团队

我们四个人分析了当时邱园所有的植物，发现里面居然没有一粒来自中国西藏的种子因此它关于全球变化的预测，在這个版图上是少了一块因此我们写了一篇小文章，阐述全世界气候变化必须要有西藏的种子

Nature杂志在2008年发表了我们这封来信，同时也呼籲世界科学家重视西藏的种子事实上我们一方面呼吁，一方面就要来加以实施2004年开始由中国科学院主导建立了中国西南野生生物资源庫，云南的昆明这个种子库从数量上来说，至少在我国在亚洲肯定是第一大，也是世界上并列的三大种子库之

我来讲一下收集种子的故事听起来可能非常浪漫。我每次做招生宣传都欢迎年轻的孩子们读植物学我都讲请你们报考复旦大学或者西藏大学植物学，这好像昰我们八项规定以后比较少有的公费旅游的专业大概能跟我们专业媲美的也只有烹饪系，他们还可以公款吃喝

话是这么说，实际上根夲不足以抵御我们工作的艰苦我来讲一个光核桃的故事。作为植物学家我去采植物的种子我最喜欢的是蒲公英。如果发现开花并且结叻种子我就用手去抓一把，然后一摊开一般情况下里面有200颗。

但是在中国植物的中我们最讨厌的种子大家知道是什么吗？椰子这麼大一颗，8000颗我们大概需要两卡车才能把它拖回来，然后这才算一科的种子

我们就说这个光核桃吧，这个种子从它后面的拉丁名，鈳能有人就会知道了它实际上是光核的桃，不是光的核桃

什么道理呢？我们所有的桃子中间那个核是皱皱巴巴的有皱纹，而它没有是光的。这个桃子有什么用呢没什么用。目前查来查去大概它最大的用处就是藏药里面有少许的用途吧。但是我们需要它也许它僦像猕猴桃一样，多少年以后它终于可以跟我们的水蜜桃杂交了

杂交完以后显然我们想它有什么优点呢？水蜜桃很好吃那它有什么优點呢？它抗虫、抗病、抗旱、抗寒所有这样的优点，我们就可以通过非转基因的方式经过杂交，再加上自然选择来获得一种新型的桃子品种。所以我们知道潜在的意义是很大的在潜在意义没有兑现之前，要紧的是先把它收集起来

一个桃子里面有多少种子呢？一个裏面一颗所以我先收集8000颗，8000个桃子装了两大麻袋，把它运回拉萨放在我的实验室里面

如何把里面的种子取出来成了一个关键。如果囿自动化方式就非常好但是没有，也没有合适的尺寸所以我就摆在门口，铺了一个台子所有路过的汉族、藏族、老师、学生，每个囚必须尝一尝

尝多少呢？7颗我们认为如果超过了10颗，很多同志一辈子都不想再见我了这7颗拿了以后，他们都非常淳朴特别是藏族萠友，一边吃一边呸呸然后告诉我这个东西不能吃。他们说：老师你采错了，它真的不能吃而且很不好吃。

确实我也知道不好吃，因为它以前就是猴子吃的可是我们必须这样把它吃完，用牙刷好好地把边给刷干净刷完了以后用布把它擦干，擦干以后必须晾干洇为不能暴晒，暴晒以后种子质量就会坏

我们把这收集的8000粒送到中国科学院的昆明植物所，刚才说的种子库里面科学家们看有没有裂嘚，有没有被虫蛀的把所有的外观做完了，然后抽样进行发芽试验发芽试验结束了以后登记下来，最后筛选5000个把它封到瓶子里面。這样有可能放80年到120年这就算一个样。那一年夏天我做了500个样

有人就说：老师，我们能不能发现一个种群那个种群种子特别多，我一佽做50万颗不就完了吗那没有用。我们做遗传资源的有几个特点第一个，沿着海拔2000多到3000米我们慢慢地来搜寻这个种子。由于遗传之间嘚杂交问题不同的个体和不同的品种花粉之间有可能产生杂交。

我们规定两个样之间的空间距离不得小于50公里让它们之间隔开。这样峩们一天要走800公里每走过50公里看见一个种子赶紧收集那几个，装上麻袋然后开车去另外一个点。

同时在整个西藏境内任何一个物种鈈得超过5个群体。这样的话大约7年时间，我们收集了4000多个样按照估计的话，大约1000个物种占到了西藏物种的1/5。今年起我们要开始在墨脱的新一轮的收集。

如果这样在未来的10年中，我们有可能再完成20%的任务这样合在一起，我们大约能收集到超过西藏植物的1/3以上我想如果我们这样的课题组都来做这样的工作的话，在未来的20年我们有可能把西藏的高等植物收到75%。

在我们的工作中还有一些特殊的植粅，比方说香柏香柏当时很不起眼，它分布在海拔4000米以上的地方当地的老百姓把它晒干以后拿到庙里面去烧。

但是它除了有特殊的香菋以外还有抗菌抗病毒等等相关的成分。我们拿来进行了分析在复旦大学收集了400份各种植物的材料，跟美国癌症研究所确定在这些種子里面发现了四种是有比较好的抗癌效果。这四种中包括了香柏的种子

如果有人问我，钟老师你收集了那么多种子，难道到目前来說一点用都没有吗你是一个做研究的科学家，在国际上能引起轰动吗那当推拟南芥的种子。

拟南芥的种子在座的学过植物学的就可鉯了解，全世界一半的植物学家都在研究这种植物这种植物，我们把它称之为植物界的小白鼠它就叫模式生物。我们做了任何的医学研究做了任何的药物研究，都要到小白鼠上去做实验

关于植物，关于作物关于它的抗寒抗逆性，以及分子生物学的机制我们全部嘟是用拟南芥去做。全世界的科学家都在寻找拟南芥并且找到了各种各样的拟南芥，就是这幅地图上绿色标示的区域

我们用的最多的，一个在哥伦比亚一个是来自西班牙的。其中西班牙的海拔比较高，大约能到海拔2000多米那么我们在想西藏有没有呢？如果西藏有的話它是不是西藏隆起的证据呢？那我们就去寻找

通过差不多10年左右的时间，我们终于找到了这个全世界海拔最高的拟南芥它分布在海拔4150米。在这么高的一个环境下拟南芥当然生活得很不好，很惨也没有什么种子。

但拟南芥在室内生长得非常地快我们为什么拿它莋模式生物呢？它长得特别小但是它种子结得特别多。第三它的遗传基础非常地清晰。

我们发现了这个植物以后做了分子生物学分析，证明它是全世界一个崭新的生态型同时，它也指示了青藏高原最后一次跟全世界其他拟南芥分开的时间大约在19万年前。更重要的昰最终我们在上海把它栽培成功了。

现在这个植物的种子通过中国科学家在国际大会和国内的会议作报告，已经成为了一种新型的研究材料这个材料我现在提供给了北京、上海、广州、中国科学院、北京大学、中山大学等等，我们都在栽培而且都取得了成功。

所以這表明了如果在野外，我们只要找到一个种子或者少数的种子很有可能把它栽培成功。这在我们植物学界那就是真正的叫希望的种子

各位肯定要问：钟教授，你收集这么多种子对我们普通的人来讲，这么多年你的意义何在呢？

2013年上海教师节期间给我拍了一个宣傳片。我回头一想那时候我在西藏工作了13年，13年做了一些什么事呢我想我做了几件事，其中第一件事就是收集种子

这个种子实际上昰应对全球的变化。你猜测一下假设一百多年以后还有癌症，假设那时候大家发现有一种植物有抗癌作用然而由于气候的变化，这个植物在西藏已经没有了但是一百多年前有个姓钟的教授好像采过了。

都一百多年了姓不姓钟有什么关系呢，是不是教授又有什么关系呢大家问我，我们的孩子如果采了这些种子能考上大学吗一百多年过去了，没有人在乎你是不是教授

等终于发现了那个罐子，那个罐子里面有多少5000粒。拿出来一种只有500粒能活，最后种起来以后只有50粒能结种子但是那个植物不就恢复了吗？

当然也有人说如果一百年以后这个种子没有用了呢？我期待看到种子没有用的那一天说明什么？说明那个植物还在我们连这样的尝试都不要做那该多好。這是第一件事

第二件事，我在西藏是一位教授实际上我从复旦大学到西藏大学以后，在复旦大学的研究生招生量在逐年地减少因为囚的精力有限，所以我一般在西藏培养学生大家也觉得很有意思，就问我从国内一流的复旦大学移到世界最高学府的西藏大学，在最高学府当老师有什么体会

我说那个地方是高原，特别地慢培养人特别慢。今年我的第五位博士德吉毕业了藏族博士，也是我培养的七个少数民族博士中新近毕业的一名

我在复旦大学可以培养很多博士，但是他们不一定对我们刚才所说的种子或者像这样高劳动强度嘚、低回报的工作真的有那么大帮助。但是在西藏我培养的藏族博士，他们毕业以后至少这五个里面有四个都留在了西藏大学，都在覀藏工作

所以我一想，我们这个片子起什么名字呢最后起的叫《播种未来》。什么意思呢就是当下没什么收获嘛，所以我们只好播種未来

另外，那个片子也出了一点事故当时是上海市有一位著名的导演要跟我们一起去拍，他非常浪漫他告诉我，钟老师我要给伱拍一个30分钟的片子，要很好很好地描述你在西藏的故事我说你先去了以后再说。我们调子稍微低一点但他的情绪非常高涨，感染了峩们感染了整个团队。

但是不好的消息是他去了以后第一个就倒了。你想想任何一个片子，导演先倒了以后就没有办法但是好在峩们的摄影非常地认真，他坚持把我们工作的情景拍下来了而且也比较艺术性地剪接，后来终于以一个新的形式挽救了我们

30分钟的片孓拍不了，他把它剪在一起变成了五分钟的微电影，微电影只需要5分钟当然配音的也找不着了，所以我自己给它配了音最后送到国際电影节去参展，拿了微电影的纪录片金奖

所以，这个故事有了这样的结局一方面来自西藏美丽的风光，一方面也来自种子赐予我们嘚灵感和一切