中国农科院国家作物种质库一间操作间里，透明的培养皿中，放满了刚刚发芽的白菜种子，工作人员正在对收集来的白菜种子进行发芽率检验，发芽率超过85%的种子，即为合格。合格的种子，在重新包装、标识之后，就会入库储藏，在-18℃的储藏库中，它们可以保存50年，仍旧保持着合格的发芽率……近日，中央经济工作会议提出，“要加强种质资源保护和利用，加强种子库建设。要尊重科学、严格监管，有序推进生物育种产业化应用。”为此，新京报记者探访了国家作物种质库，邀请专家解读，现代种质库如何保护和利用种质资源。

　　　　国家作物种质库。新京报记者 王巍 摄

　　留住那些消失的种子

　　种质，是指携带生物遗传信息且具有实际或潜在利用价值的载体，包括种子、花粉、芽等多种形态。丰富的遗传物质是生物演变和进化的基础。

　　作物种质是农作物的遗传资源，不同的组合配比，不断地产生新的生物品种。不过，随着现代农业的发展，栽培种迅速扩张，越来越多的传统品种、地方品种在快速消失在自然界中，作物品种越来越单一。数据显示，当前，我国地方品种已经消失了97%以上。

　　作物种质库是保护作物多样性的重要措施，它留住了那些自然界已经消失或即将消失的作物基因，也为未来的作物育种提供了丰富的基因资源。

　　记者在位于北京北三环的国家作物种质库中见到，来自全国各地的作物种质都被集中在这里，经过检测、标识等入库前处理之后，最终进入这个庞大的种质库中，像“冬眠”一样，在低温环境中被长期保存。

　　即将入库的种子，都要进行发芽率检测，合格的才会入库储存。同时，存库的种子，每隔一段时间也要进行检测。新京报记者 王巍 摄

　　这里只是作物种质保存的一部分。中国农科院作科所资源中心主任李立会告诉记者，作物种质的保存，是一个完整的体系，包括种质库和种质圃，用于保存不同形态的种质资源，种质库主要保存种子等，种质圃则保存果树、蔬菜等多年生无性繁殖的品种。

　　种质库本身也并非只有一座，而是按照功能差异，分为多个不同的库。有用于保存的长期库，还有防范风险的复份库，为科研提供资源的中期分发库，以及原生境资源保护点、种质资源信息中心等。

　　据介绍，目前，我国种质资源保护体系中，包括位于北京的长期库1座，位于青海的复份库1座，分布全国的中期分发库10座，还有同样分布全国的种质圃43个，原生境保护点205个。

　　种质库的科幻之旅

　　粮食、棉花、水果、蔬菜、油料作物……国家种质库中，保存了国内外绝大部分仍在种植和已经不在种植的作物品种。

　　在一间仓库中，记者看到，无数透明的玻璃瓶整齐地摆在架子上，每个瓶中都有一截嫩绿的茎尖，仓库里有控制照明、湿度、温度的设备。作科所副研究员尹广鹍告诉记者，这是试管库，主要保存土豆、红薯等无性繁殖的品种。仓库中长期保持着合适的照明、温度、湿度等，保障它们存活的同时，控制它们用最慢的速度生长。即便如此，每隔一段时间，就要重新处理一次，只留下保存遗传物质的茎尖。

　　试管库外面，还有几个大小不等的罐子，是超低温保存的设备，罐子里装着液氮，温度达到-196℃，主要保存花粉等正常条件下难以保存的种质资源，“花粉在自然条件下，普遍只能存活几分钟，所以需要超低温保存，保证它能够保存足够的时间”。

　　种子形态的种质资源，则主要保存在-18℃的库中，也是种质库最大的储存仓库。

　　记者看到，仓库有两部分，入口处是一个很小的适应间，温度比外面低，但没有达到-18℃。入库或出库的种质资源，会在这里停留15天左右，适应温度的变化，然后才会进入下一步操作。

　　　　-18℃的冷库中，种子可以保存50年以上。新京报记者 王巍 摄

　　仓库中，摆满了四五米高的架子，装在小金属罐里的种子被整齐地摆放在架子上，两排架子之间的缝隙很小，要通过机械才能挪开架子，让工作人员进入存取。尹广鹍告诉记者，自1986年建成以来，这个库中就一直保持着-18℃的温度，从未变过，这里所有的设备，都有双重备份，以保障种质库环境的稳定。

　　除了这些保存方法外，还有一种科技含量更高的保存方式——全基因组保存。李立会告诉记者，这些年来，随着基因组学的发展，越来越多品种的全基因组被检测出来，这样的情况下，就可以进行全基因组保存，比如某些珍稀品种、繁殖困难的品种等，就可以通过这种方式保存。

　　国家种质库设计容量为40万份。过去34年中，经历三次作物普查和征集，成为世界第二大作物种质库，迄今保存了超过52万份的作物种质，已经远远超出了设计容量。而且，储存数量还在以每年2万份左右的速度增加。

　　李立会告诉记者，一座新的种质库正在建设，预计到明年8月份就可以试运行。新库使用了更多的科技设备，将是一个全自动的智能库，设计容量为150万份。届时，更多的作物种质资源将会得到更好的保存。

　　保护过去就是保护未来

　　在科幻作品《流浪地球》中，科学家们在空间站冷藏了1亿颗农作物种子，以防备环境的变化导致作物灭绝。事实上，现实中的作物种质库，储存的种质远超电影中的数量。而且，除了防备灭绝之外，种质库还承担着更重要的工作，为作物育种提供基础资源。

　　我国每年推广种植的农作物品种超过5000个，主要粮食作物几乎全部为自主选育品种，中国粮用中国种，其中，种质库的作用不可忽视。

　　位于北京的种质库是一座长期库，其主要功能是保存物种，在全国各地，还有10座中期库。李立会告诉记者，这些种质库，每年分发的种质资源超过8万份，供全国各个科研机构使用。

　　李立会所在的作物科学研究所，也承担着育种的工作。他告诉记者，在自然界中，人类活动的扩张导致了野生种快速灭绝，而在种植环境中，现代栽培种也在快速替代传统品种和地方品种。现代栽培种抗性更高、营养更丰富、产量也更高，在种植效益上，远远超过传统品种和地方品种。那么，为何还要保存那些品种呢？

　　　　中国农科院作科所资源中心主任李立会。新京报记者 王巍 摄

　　“现代栽培种确实种植效益更高，但在基因上，却具有越来越高的遗传一致性，”李立会解释说，“这使得作物抗风险的能力降低了。简单来说，如果在一个区域、一个国家甚至全球，都只种一种作物，一旦出现短时间难以解决的威胁，比如某种新的病虫害，就可能导致灾难性的后果。”

　　单一作物造成的风险，其实人类早已经历数次，19世纪40年代，爱尔兰马铃薯晚疫病爆发，饿死近百万的人，爱尔兰人口锐减四分之一。上世纪70年代，美国玉米小斑病爆发，导致美国玉米减产165亿公斤。

　　多样且优秀的品种，是防范类似灾难的有效措施，而要育成更多更好的品种，则需要一个庞大的基因基础。“我们的研究发现，地方品种中，81%的品种具有遗传异质性，也就是说，它们蕴含着更丰富的遗传基因。地方品种可能确实产量不高，但它们可能蕴含着许多在某一方面特别优秀的基因，科学家们在育种时，在一个丰富的基因库中寻找到这些基因，然后不断培育出更好的、适应不同环境的品种”。

　　失去的味道其实并未消失

　　云南芒市遮放镇，一种名为“毫目细”的大米被称为“顶级大米”。在过去曾是贡米，被称为“遮放贡米”。在今天，每斤可以卖到数百元。这种只在遮放生长的大米品种，在过去几十年中，一度消失。

　　不过，消失的遮放大米，并没有真正灭绝，在国家种质库中，仍保存着“毫目细”种子。当地申请将早年存入的种子取出，重新繁育，使得“遮放贡米”再次面世，如今已经在当地形成了年产值4亿多、帮助当地农民增收近3亿元的产业。

　　类似的还有陕西千阳县的桃花米，这是一种种子形似桃花的大米，上世纪90年代后逐渐消失，2008年，当地从国家种质库引回该种子，使桃花米重现人间。

　　“现代育种，尤其是我们这样一个人口大国的育种，首先考虑的往往是高产、高营养等因素，保障我们的粮食安全，这是没有问题的，”李立会说，“不过，近年来，随着生活水平的提升，也有一些人开始追求口味、风味等，所以，一些传统的作物也逐渐受到重视。它们可能产量不高，或者在其他方面有缺陷，但却具有某种特殊的风味，被人们怀念。在今天，有条件的情况下，这些古老的品种，也有了自己的市场，一方面满足不同的需求，一方面还可以为脱贫致富、帮助农民增收做出贡献”。

　　除了大米，还有西红柿、桃、黄瓜等，近年来都出现了很多传统品种，它们以“小时候的味道”吸引了不少消费者，也形成一个独特的小市场。

　　此外，许多作物还被开发出不同的功能，如观光、保健等，在国家种质库，就有过许多这样的经历。李立会介绍，“在观光农业中，一些花用的作物受到重视，比如桃，以前人们选择栽培的品种，考虑的是果实的品质好不好。但在观光农业中，人们会考虑它的花好不好看，什么时候开。在一片桃林中，如果种植花期不同的桃树，就可以延长观赏的时间。还有多彩的油菜花、芝麻花等，都有类似的情况。在保健食品业里，一些传统的作物，也被发掘出比较好的保健作用，因此重新受到青睐”。

　　未来仍需加强人才队伍建设

　　过去数十年中，无数科技工作者，为保护作物种质资源做出了巨大的贡献。然而，种质资源的保护和利用，是持续性的工作，在未来，仍需要社会方方面面的努力。

　　人才是当前种质资源保护和利用首要的问题，李立会告诉记者，“种质资源保护是公益性的，而且是一个长期且重复的工作，要不断地搜集各种不同的种质资源，然后鉴定优异的基因，妥善地保存。这和当前的科研评价体系，有一定的错位。这些年来，我们国家已经出台了许多相关的文件。未来要吸引更多的人才，需要不断地落实这些文件，也需要更进一步改革和优化评价体系，使从事种质资源保护的科研人员，能够获得更多的认可”。

　　　　国家种质库。新京报记者 王巍 摄

　　在种质资源利用方面，也需要更有效的利用方式，“利用和利用效果，是两个不同的概念，我们搜集到了好的资源，鉴定出优质的基因，但是否能够以此为基础，培育出更好的品种，取决于利用效果。举例来说，上世纪50年代，我国引进了碧玉麦，和本土品种蚂蚱麦组合杂交，当时很多科学家都是用这两种杂交。但只有当时西北农学院教授赵洪璋培育出了碧蚂1-6号6个品种，其中碧蚂1号是迄今为止我国推广种植面积最大的小麦品种”。

　　如何才能提升种质资源利用的效率，培育出更多的“中国种”，李立会认为，这需要更多的科研人员做出更多的努力，也需要在育种研究的评价体系中，做出更多的改革和完善。“比如知识产权的问题，科研评价的问题等。在发达国家，一个新品种的育成，大概需要10-15年的时间，这个周期很长。但我们的科研评价体系，评价的周期没有这么长，在未来，应该考虑进一步深化改革，使得科研人员有动力、有耐心花费更长的时间、付出更多的精力去培育新品种。此外，对于育成一个新品种，如何保护知识产权也是需要思考的，如果知识产权保护不力，也就同样缺乏育种的动力”。

　　困难不止存在于育种研究中，种质资源保护同样如此，“种质资源保护，不只是收集、保存，还有鉴定、寻找优质基因、创制新种质等工作，这些科研工作，同样需要知识产权的保护。”李立会说。