標本資源服務于未來的生物多樣性保護

近年來，有關生態(tài)和環(huán)境問題（如生物多樣性變化）的研究有所增加，從生態(tài)或環(huán)境角度利用標本館中的生物收藏的研究也急劇上升，標本在生態(tài)環(huán)境研究方面的促進作用已顯示出巨大的潛力。然而標本的深層次價值還遠遠沒有發(fā)揮出來。我們應該認識到標本資源的重要性，并相信未來會更多地服務于生物多樣性的研究和保護。

挑戰(zhàn)與趨勢 

環(huán)境是?21?世紀人類關注的中心問題之一。如何掌握地球生物多樣性的知識并利用這些知識來塑造所有生命賴以生存的全球環(huán)境系統(tǒng)，將是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。以目前的物種滅絕速率來看，應對這一挑戰(zhàn)的時間是有限的，還有許多生物多樣性資源有待于我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，有許多生物多樣性研究有待完成。在?21?世紀已過去的這些年里，基于標本收藏的研究和方法使生命科學取得了突破性進展。例如，對大量標本數(shù)據(jù)和圖像的數(shù)字化和開放獲取，將標本、氣候數(shù)據(jù)與全球范圍的生物系統(tǒng)發(fā)育研究成果聯(lián)系起來，以及大量基因組數(shù)據(jù)的產(chǎn)生使我們能夠去探索進化和多樣性格局形成等重大理論問題。中國的生物多樣性科學研究在近幾十年間發(fā)展迅速，在編目與監(jiān)測、機制與過程、威脅與對策研究方面均取得了重大進展；而未來的工作也將在生物多樣性理論轉化為生物多樣性保護實踐，加強能力建設和先進技術的應用，以及加強和擴大國際間合作這?3?個方向深入開展。

面對這些挑戰(zhàn)和趨勢，標本館作為生物多樣性的重要實體和信息來源，為了加快自身能力的提升，還有大量的工作需要完善。如何跟上生物多樣性保護與研究的步伐，更好地服務于研究和保護，是標本館相關從業(yè)人員及研究者需要思考的問題；同時，在標本資源的收集、鑒定、分類、保藏、管理、信息挖掘等基礎領域的人才儲備也尤為重要。

 行動與展望

縱觀標本館和生物多樣性科學的發(fā)展歷程，人們對標本利用的歷史就是對其信息提取和分析的歷史。人類從?18?世紀開始為生物進行分類和命名，19?世紀開展大規(guī)模探險并大量積累標本藏量，20?世紀將標本記錄數(shù)字化并開拓了生物多樣性領域，21?世紀開始進行深入的數(shù)據(jù)整合和統(tǒng)計分析，這一歷程就是人類對物種和標本信息的認知、挖掘和利用不斷深入的過程。隨著各種新的理念和技術的出現(xiàn)，人類從標本中獲取信息的能力也不斷增強。如果從不同的信息層次或范圍解決不同生物多樣性研究與保護問題的角度來考慮，那么在不斷積累實物資源的前提下，可從信息入手去解決現(xiàn)有的問題和應對未來的挑戰(zhàn)。

（1）致力于更加系統(tǒng)全面的標本及其相關信息的收集。標本館如果要在未來有所發(fā)展，需要不斷擴大自身對標本的收集、保藏和科學化、數(shù)字化管理，盡量涵蓋自然界大部分還在等待被發(fā)現(xiàn)、記錄、描述和理解的生物多樣性。同時，通過建立信息平臺以獲取關于地球已知生物多樣性的海量信息，并將這些信息轉化為科學和社會知識；通過相關技術來提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量、減少錯誤或偏差。例如，使用?DNA?條形碼技術對可疑的已鑒定標本進行確證。

（2）基于新的技術和方法，加強深層次信息的獲取。雖然傳統(tǒng)的生物標本收藏主要用于生物多樣性研究，但其在分類、系統(tǒng)學和進化生物學研究中的應用僅占其價值的一部分。標本館要在不斷積累和完善標本基礎信息的前提下，緊跟生物多樣性相關學科的發(fā)展態(tài)勢，挖掘標本深層次信息，并探索信息利用的新方向，以發(fā)揮標本收藏的更多價值，服務于科學和社會的發(fā)展。例如，通過獲取植物標本葉表面氣孔形態(tài)和鳥類標本羽毛污染物來揭示氣候變化規(guī)律。

（3）進一步加強數(shù)據(jù)整合與共享平臺的建設。標本館應對生物多樣性挑戰(zhàn)的首要任務，是將其標本收藏通過信息整合平臺的建設而從實體庫中解放出來。只有通過信息技術匯集和數(shù)據(jù)整合，標本才能用于解決復雜的生物多樣性問題，標本館也才能成為全球生物多樣性解決方案的基石。各種信息平臺的建設，有利于突破樣本量少的限制；線上開放獲取，有利于降低數(shù)據(jù)獲取成本。近年來我國也投入資金支持建立了多個生物多樣性數(shù)據(jù)平臺，在這一方面做出了不懈努力。未來我國將繼續(xù)加強平臺的能力建設，擴大國際間的合作與共享，這也是我國生物多樣性研究的發(fā)展策略。

在過去的生物多樣性研究與保護工作中，中國科學院生物標本館作為我國最大的生物標本館體系，發(fā)揮了巨大的支撐作用。目前，聯(lián)合國內(nèi)主要的標本館，中國科學院生物標本館已牽頭建立了“國家動物標本資源庫”和“國家植物標本資源庫”。未來將在加強?2?個國家資源庫建設的基礎上，在收集、保存和共享利用方面引領我國標本收藏領域的發(fā)展，為我國生態(tài)文明建設和生物多樣性研究與保護貢獻力量。

（作者：賀鵬，中國科學院動物研究所；陳軍，中國科學院動物研究所；孔宏智，中國科學院植物研究所；蔡磊，中國科學院微生物研究所；喬格俠，中國科學院動物研究所。《中國科學院院刊》供稿）??