探寻未解之谜 发现世界之最
解密世界之谜 猎奇有趣事件

逐日未来时

  恒星如何演化?星系怎样形成?宇宙有没有边界……随着科学技术的发展,人们对宇宙的认识逐步拓展,这些名词正日渐为大众所熟知。而“羲和号”太阳探测科学技术试验卫星的成功发射却让人们认识到,其实我们对太阳系的了解还远远不够。太阳这个与人类存续息息相关的恒星,还有哪些未解之谜?科学家们计划怎样探索太阳?

  太阳的三大未解之谜

  太阳是距离地球最近的恒星,为地球生物提供赖以生存发展的光和热。同时,太阳对地球有巨大影响,其总辐射变化(缓慢、时间尺度大)调控地球长期气候变化,太阳耀斑等剧烈活动(剧烈、快速)导致的太阳风暴则可能对航空航天、导航通讯等高技术系统及远距离输油、输电、输气等系统造成灾害性后果。

  关于太阳还有很多重大的未解之谜,其中最主要的有三大科学问题。

  第一个问题:太阳活动为什么会有周期性?

  太阳活动现象的原动力来自太阳上的磁场,其强磁场结构的表征是太阳黑子,也是太阳光球上的相对低温区域。太阳黑子有着11年的周期,其长期变化和地球气候密切相关,例如气候学上的小冰河时期(约1300年—1850年间),太阳活动显著弱于后续年代的平均水平。不仅如此,太阳黑子的活动对地球磁场和无线通信也有很大影响。1859年发生的“卡林顿”太阳耀斑事件,导致了剧烈的地磁扰动并严重破坏了当时人类社会的高技术系统——全球电报网络,使得人类第一次认识到太阳活动对地球空间环境的影响。

  1908年,美国天文学家海耳发现太阳黑子是太阳上的强磁场,第一次证实了宇宙天体中磁场的存在,也揭示了太阳活动源自太阳磁场。然而,太阳磁场是如何产生的?太阳磁场主导的太阳活动为什么会有周期性的变化?这些问题被称为太阳活动周期起源之谜,这是太阳这个高度非线性和复杂系统的本质问题,目前科学界仍然不能给出明确解释,被《科学》杂志列为当代人类社会面临的125个最前沿科学问题之一。

  第二个问题:日冕为什么会那么热?

  和地球一样,太阳也可从内到外分成很多层次,分别为日核(其温度约1500万℃)、辐射区(约700万℃)、对流区(约200万℃)、光球(数千℃)、色球(数千至数万℃)、日冕(百万℃)。可以看到,太阳的温度结构和地球越往外温度越低明显不同,太阳大气最外层的日冕呈现反常的高温状态,这违背了热力学第二定律,如何解释日冕的加热机制是天体物理的重大科学难题,被《科学》杂志称为天体物理学中“八大未解天文之谜”之一。

  第三个问题:如何对太阳活动的日地物理传播过程和行星际效应进行实时观测和预报?

  这是保障近邻空间的高技术设备和深空探测顺利进行的至关重要的应用需求。1989年3月,狂暴的日冕物质抛射引发了极强的地磁爆,导致加拿大魁北克省大范围停电事件。在这次磁暴中,魁北克省整个电网在90秒内全面瘫痪,造成直接经济损失约5亿美元。2003年10月的重大太阳活动事件,造成全球范围短波通讯中断,超视距雷达、民航通讯中断,瑞典电网中断1小时,GPS导航出现故障,多颗科学卫星数据丢失。美国国家航空航天局(NASA)《太阳物理以及空间物理发展报告》中也明确指出,太阳探测主要目标是为了更好地理解日地系统、预测空间环境变化及其产生的社会影响。因此,描绘太阳活动在日地空间传播和影响的完整物理图像,是当代日地物理最前沿的科学问题,也是各个科技大国的迫切需求。

  在上述三大科学问题中,磁场都起着至关重要的作用。事实上,对于太阳和恒星磁场自身性质的认识也是一个重要的科学问题。但是受到目前的观测能力、技术手段等局限,人类对太阳磁场的了解还不够深入。这就牵引出了天体物理的另一个基本问题:恒星大气中的纤维化辐射磁对流过程。

  除了上述科学问题,了解太阳还有很多重要用途。例如,在宇宙中寻找人类的另一个栖息地——宜居行星,并非“有水”“有大气”那么简单,其中一个重要方面就是需要确定宿主恒星对宜居行星的空间天气影响。而要开展这些研究,将“太阳作为一个恒星的整体空间天气行为”研究就显得尤为重要,它是系外行星空间天气宜居性研究的基础。“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,目前,这方面的研究还亟待加强。

  太阳探测的国际竞赛

  无论对于科学技术的发展,还是国家安全,太阳探测都是如此重要,已经成为各国天文学界、空间物理学界等领域的竞争焦点。

  相较于天文学其他领域,太阳观测的特点具体可以简述为“三高一精加成像”,也就是高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率、精确的偏振(磁场)测量、成像观测,当然天文学其他领域的观测也同样强调这些指标,不过那些指标往往比太阳观测追求的指标有数量级、甚至很多个数量级的差别。太阳物理研究也正在和其他天文学科进行广泛和深入的交叉。例如将太阳发电机模型的概念引入到恒星、星系发电机过程用于解释恒星和星系的磁场起源和演化;用太阳耀斑标准模型和日冕物质抛射的概念来解释恒星耀发和星冕物质抛射;将日地相互作用模型应用到理解系外行星大气中生命信号探索。太阳物理研究是能够从物理学的基本原理和方程出发,从头构建描述等离子体中三维辐射磁流体模型的研究学科。

  太阳观测永远都在追求高时间分辨率来看清演化的详细过程,追求大口径以提高分辨率来看清演化的空间细节,追求高光谱分辨率以探寻更细致的太阳大气辐射过程,追求高偏振精度以获得更精确的太阳磁场测量结果。

  为了达到这样的目的,各国科研人员都使出了浑身解数。

  在地球上,地面太阳观测具有升级灵活、成本较低、可持续性强的特点。进入21世纪,国际上已经有数台一米级的太阳光学望远镜投入运行,包括瑞典1米SST、我国1米NVST、德国1.5米GREGOR等。目前国际上最先进的地基太阳望远镜是美国的4米DKIST。它已经开始试运行,预计将是未来10年国际最重要的太阳光学观测设备。我国即将投入试观测的1米中红外望远镜AIMS将在磁场测量精度方面居于国际领先水平,相关科学成果同样值得期待。未来规划方面,可以媲美或者超越DKIST的项目以我国的8米CGST、欧洲4米EST为代表,但均处于推进立项阶段。

  但地球大气会对天体辐射有吸收作用,甚至导致很多波段在地面无法开展观测;大气湍流会限制观测分辨率及降低测量精度;昼夜交替导致观测不连续……为了弥补这些短板,空间天文观测已经成为了未来竞争的主舞台。

  空间观测对天文学而言有无与伦比的优越性——连续、稳定、全波段、分辨率和观测精度不受大气影响等。空间太阳探测伴随着人造卫星上天而兴起,到20世纪90年代进入黄金时期,多个重量级太阳卫星发射,取得诸多重要科学成果。近年来,随着帕克太阳探测器PSP首次实现深入太阳大气层探测、太阳轨道器Solar Orbiter实现偏离黄道面的成像观测,太阳观测研究将进入一个新的发展时期。

  这里,我们想着重介绍中国的太阳物理研究。日前成功发射的太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”,就是我国太阳探测的重要成果之一。改革开放四十多年来,我国太阳物理研究水平已经从跟踪发展到了并行、局部先进的地步。20世纪80年代开始,以我国科学家自主研制的具有国际先进水平的太阳磁场望远镜为引领,并配合其他一些各具特色的观测设备,中国的太阳物理逐步跻身国际先进行列,综合研究实力位列前茅。与其他国家相比我国太阳物理研究尤其是地基实测太阳观测研究形成了独立自主的观测能力,较少有“卡脖子”技术,甚至能向国外同领域输出先进的太阳观测设备和仪器。

  但也要承认,与国际空间太阳探测的最高水平相比,我国的空间太阳探测与国际差距巨大——虽然我国科学家曾相继提出了观测太阳的“天文卫星1号”计划、“空间太阳望远镜”计划、在日地拉格朗日L1点对太阳进行综合探测的“夸父”计划,但这些计划终因各种原因未能实施。

  但我们已经开始追赶的脚步——我国的风云气象卫星已发布了中国第一次的太阳极紫外观测图像,借助“双超”高技术卫星平台搭载太阳Hα望远镜的“羲和号”已经成功升空,这些事件标志着我国开始了追赶国际先进行列的历程。2017年,中科院空间科学先导专项正式启动了“先进天基太阳天文台”卫星工程ASO-S项目。目前,ASO-S项目已经转入正样研制阶段,将于2022年发射。

  太阳探测的未来竞争焦点

  在美欧成功实施了里程碑性质的PSP和Solar Orbiter以后,国际相关领域的探测热点聚焦到了太阳探测的最后一块空白——太阳极区的探测。

  无论天基还是地基观测,当我们身处黄道面的时候,由于投影效应和临边昏暗效应等,我们对太阳极区的观测非常困难。这种困难相当于两个个头差不多的人看不见对方的头顶。目前人类尚未实现过对太阳极区的正面成像观测,Solar Orbiter虽然偏离了黄道面,但其偏离角度只有二十多度,即便任务末期计划提高到34度,两者的高度差也不足以看清另一个的头顶。

  研究表明,太阳极区的磁场和流场在太阳活动周演化中起着至关重要的作用。完善这方面的观测数据,从而完成有关太阳活动周起源的“发电机模型”的最后一块观测拼图,有望为这一科学问题的研究带来重大突破。同时,起源于极区的高速太阳风,是构成日地空间环境联系的核心要素,目前人类对其起源机制和过程知之甚少。极区探测同样可为太阳活动的日地物理传播过程和行星际效应方面的研究带来巨大进展。

  由于这些重大科学机遇,国际空间探测的下一个竞争热点必然是太阳极轨探测。目前,欧美的空间科学发展规划都提出了太阳极轨探测的设想。我国早在10年前的《月球与深空探测》规划中就提出了开展太阳极轨探测的项目建议。目前,我国在这方面预研处于和国际齐平乃至略微领先的地位,再考虑到美欧PSP和Solar Orbiter刚实施不久,中国具备了率先实施的绝佳机会,而项目一旦成功,必将使我国的空间太阳探测实现快速超车。同时,在太阳活动周起源、高速太阳风起源等重大科学问题研究中抢占先机。

  国际空间太阳探测的另一个竞争热点是针对太阳活动的日地物理因果链监测。在黄道面(如能联合太阳极轨观测更佳)安放多颗卫星,实现对太阳-地球空间的全方位立体探测,力争理解日地空间这个超级复杂系统的行为和机理,一方面可以满足国家在日地空间环境监测预报方面的战略需求,另一方面为系外行星空间天气宜居性的研究提供观测和理论基础。我国也已经启动了与这方面有关的多个研究计划,处于国际竞争的第一集团,同样能为重大科学问题研究带来突破性进展。

  至于太阳物理中有关太阳磁场本身性质、日冕加热等科学问题,相较于前述几个方面,属于更基础的科学问题。太阳磁场内禀性质研究,其实是太阳磁场测量历史中的一个世纪难题,攻克这个难题需要实施空间大口径太阳光学望远镜计划。而日冕加热问题,则需在此基础上发展新的观测理论和方法,比如突破日冕磁场测量的技术瓶颈。我国已在这方面开展一些新尝试,有可能带来一些惊喜。

  得益于国力的大幅度提升,中国已经具备了在重大科学问题探索上投入的经济实力;而依靠国家探月和深空探测、载人航天等带来的硬实力提升,我国也已经具备了实施重大太阳探测任务的技术实力。时不我待,期待中国的太阳观测研究尽早步入世界之巅。

  (作者:邓元勇 杨尚斌,分别系中国科学院国家天文台研究员、副研究员)

文章来源于互联网中科网:逐日未来时 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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  科学是人类的伟大创造,它的前途决定人类的命运,我们未来的祸福就孕育在它的历史中。   我们今天所理解的科学,即基于逻辑、数学和实验三大要素紧密结合的知识体系,诞生在16世纪和17世纪之际的欧洲。随着欧洲人的殖民活动的扩大,渐次传播到全世界,因而成为世界化的…

逐日未来时

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  太阳的三大未解之谜

  太阳是距离地球最近的恒星,为地球生物提供赖以生存发展的光和热。同时,太阳对地球有巨大影响,其总辐射变化(缓慢、时间尺度大)调控地球长期气候变化,太阳耀斑等剧烈活动(剧烈、快速)导致的太阳风暴则可能对航空航天、导航通讯等高技术系统及远距离输油、输电、输气等系统造成灾害性后果。

  关于太阳还有很多重大的未解之谜,其中最主要的有三大科学问题。

  第一个问题:太阳活动为什么会有周期性?

  太阳活动现象的原动力来自太阳上的磁场,其强磁场结构的表征是太阳黑子,也是太阳光球上的相对低温区域。太阳黑子有着11年的周期,其长期变化和地球气候密切相关,例如气候学上的小冰河时期(约1300年—1850年间),太阳活动显著弱于后续年代的平均水平。不仅如此,太阳黑子的活动对地球磁场和无线通信也有很大影响。1859年发生的“卡林顿”太阳耀斑事件,导致了剧烈的地磁扰动并严重破坏了当时人类社会的高技术系统——全球电报网络,使得人类第一次认识到太阳活动对地球空间环境的影响。

  1908年,美国天文学家海耳发现太阳黑子是太阳上的强磁场,第一次证实了宇宙天体中磁场的存在,也揭示了太阳活动源自太阳磁场。然而,太阳磁场是如何产生的?太阳磁场主导的太阳活动为什么会有周期性的变化?这些问题被称为太阳活动周期起源之谜,这是太阳这个高度非线性和复杂系统的本质问题,目前科学界仍然不能给出明确解释,被《科学》杂志列为当代人类社会面临的125个最前沿科学问题之一。

  第二个问题:日冕为什么会那么热?

  和地球一样,太阳也可从内到外分成很多层次,分别为日核(其温度约1500万℃)、辐射区(约700万℃)、对流区(约200万℃)、光球(数千℃)、色球(数千至数万℃)、日冕(百万℃)。可以看到,太阳的温度结构和地球越往外温度越低明显不同,太阳大气最外层的日冕呈现反常的高温状态,这违背了热力学第二定律,如何解释日冕的加热机制是天体物理的重大科学难题,被《科学》杂志称为天体物理学中“八大未解天文之谜”之一。

  第三个问题:如何对太阳活动的日地物理传播过程和行星际效应进行实时观测和预报?

  这是保障近邻空间的高技术设备和深空探测顺利进行的至关重要的应用需求。1989年3月,狂暴的日冕物质抛射引发了极强的地磁爆,导致加拿大魁北克省大范围停电事件。在这次磁暴中,魁北克省整个电网在90秒内全面瘫痪,造成直接经济损失约5亿美元。2003年10月的重大太阳活动事件,造成全球范围短波通讯中断,超视距雷达、民航通讯中断,瑞典电网中断1小时,GPS导航出现故障,多颗科学卫星数据丢失。美国国家航空航天局(NASA)《太阳物理以及空间物理发展报告》中也明确指出,太阳探测主要目标是为了更好地理解日地系统、预测空间环境变化及其产生的社会影响。因此,描绘太阳活动在日地空间传播和影响的完整物理图像,是当代日地物理最前沿的科学问题,也是各个科技大国的迫切需求。

  在上述三大科学问题中,磁场都起着至关重要的作用。事实上,对于太阳和恒星磁场自身性质的认识也是一个重要的科学问题。但是受到目前的观测能力、技术手段等局限,人类对太阳磁场的了解还不够深入。这就牵引出了天体物理的另一个基本问题:恒星大气中的纤维化辐射磁对流过程。

  除了上述科学问题,了解太阳还有很多重要用途。例如,在宇宙中寻找人类的另一个栖息地——宜居行星,并非“有水”“有大气”那么简单,其中一个重要方面就是需要确定宿主恒星对宜居行星的空间天气影响。而要开展这些研究,将“太阳作为一个恒星的整体空间天气行为”研究就显得尤为重要,它是系外行星空间天气宜居性研究的基础。“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,目前,这方面的研究还亟待加强。

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  太阳观测永远都在追求高时间分辨率来看清演化的详细过程,追求大口径以提高分辨率来看清演化的空间细节,追求高光谱分辨率以探寻更细致的太阳大气辐射过程,追求高偏振精度以获得更精确的太阳磁场测量结果。

  为了达到这样的目的,各国科研人员都使出了浑身解数。

  在地球上,地面太阳观测具有升级灵活、成本较低、可持续性强的特点。进入21世纪,国际上已经有数台一米级的太阳光学望远镜投入运行,包括瑞典1米SST、我国1米NVST、德国1.5米GREGOR等。目前国际上最先进的地基太阳望远镜是美国的4米DKIST。它已经开始试运行,预计将是未来10年国际最重要的太阳光学观测设备。我国即将投入试观测的1米中红外望远镜AIMS将在磁场测量精度方面居于国际领先水平,相关科学成果同样值得期待。未来规划方面,可以媲美或者超越DKIST的项目以我国的8米CGST、欧洲4米EST为代表,但均处于推进立项阶段。

  但地球大气会对天体辐射有吸收作用,甚至导致很多波段在地面无法开展观测;大气湍流会限制观测分辨率及降低测量精度;昼夜交替导致观测不连续……为了弥补这些短板,空间天文观测已经成为了未来竞争的主舞台。

  空间观测对天文学而言有无与伦比的优越性——连续、稳定、全波段、分辨率和观测精度不受大气影响等。空间太阳探测伴随着人造卫星上天而兴起,到20世纪90年代进入黄金时期,多个重量级太阳卫星发射,取得诸多重要科学成果。近年来,随着帕克太阳探测器PSP首次实现深入太阳大气层探测、太阳轨道器Solar Orbiter实现偏离黄道面的成像观测,太阳观测研究将进入一个新的发展时期。

  这里,我们想着重介绍中国的太阳物理研究。日前成功发射的太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”,就是我国太阳探测的重要成果之一。改革开放四十多年来,我国太阳物理研究水平已经从跟踪发展到了并行、局部先进的地步。20世纪80年代开始,以我国科学家自主研制的具有国际先进水平的太阳磁场望远镜为引领,并配合其他一些各具特色的观测设备,中国的太阳物理逐步跻身国际先进行列,综合研究实力位列前茅。与其他国家相比我国太阳物理研究尤其是地基实测太阳观测研究形成了独立自主的观测能力,较少有“卡脖子”技术,甚至能向国外同领域输出先进的太阳观测设备和仪器。

  但也要承认,与国际空间太阳探测的最高水平相比,我国的空间太阳探测与国际差距巨大——虽然我国科学家曾相继提出了观测太阳的“天文卫星1号”计划、“空间太阳望远镜”计划、在日地拉格朗日L1点对太阳进行综合探测的“夸父”计划,但这些计划终因各种原因未能实施。

  但我们已经开始追赶的脚步——我国的风云气象卫星已发布了中国第一次的太阳极紫外观测图像,借助“双超”高技术卫星平台搭载太阳Hα望远镜的“羲和号”已经成功升空,这些事件标志着我国开始了追赶国际先进行列的历程。2017年,中科院空间科学先导专项正式启动了“先进天基太阳天文台”卫星工程ASO-S项目。目前,ASO-S项目已经转入正样研制阶段,将于2022年发射。

  太阳探测的未来竞争焦点

  在美欧成功实施了里程碑性质的PSP和Solar Orbiter以后,国际相关领域的探测热点聚焦到了太阳探测的最后一块空白——太阳极区的探测。

  无论天基还是地基观测,当我们身处黄道面的时候,由于投影效应和临边昏暗效应等,我们对太阳极区的观测非常困难。这种困难相当于两个个头差不多的人看不见对方的头顶。目前人类尚未实现过对太阳极区的正面成像观测,Solar Orbiter虽然偏离了黄道面,但其偏离角度只有二十多度,即便任务末期计划提高到34度,两者的高度差也不足以看清另一个的头顶。

  研究表明,太阳极区的磁场和流场在太阳活动周演化中起着至关重要的作用。完善这方面的观测数据,从而完成有关太阳活动周起源的“发电机模型”的最后一块观测拼图,有望为这一科学问题的研究带来重大突破。同时,起源于极区的高速太阳风,是构成日地空间环境联系的核心要素,目前人类对其起源机制和过程知之甚少。极区探测同样可为太阳活动的日地物理传播过程和行星际效应方面的研究带来巨大进展。

  由于这些重大科学机遇,国际空间探测的下一个竞争热点必然是太阳极轨探测。目前,欧美的空间科学发展规划都提出了太阳极轨探测的设想。我国早在10年前的《月球与深空探测》规划中就提出了开展太阳极轨探测的项目建议。目前,我国在这方面预研处于和国际齐平乃至略微领先的地位,再考虑到美欧PSP和Solar Orbiter刚实施不久,中国具备了率先实施的绝佳机会,而项目一旦成功,必将使我国的空间太阳探测实现快速超车。同时,在太阳活动周起源、高速太阳风起源等重大科学问题研究中抢占先机。

  国际空间太阳探测的另一个竞争热点是针对太阳活动的日地物理因果链监测。在黄道面(如能联合太阳极轨观测更佳)安放多颗卫星,实现对太阳-地球空间的全方位立体探测,力争理解日地空间这个超级复杂系统的行为和机理,一方面可以满足国家在日地空间环境监测预报方面的战略需求,另一方面为系外行星空间天气宜居性的研究提供观测和理论基础。我国也已经启动了与这方面有关的多个研究计划,处于国际竞争的第一集团,同样能为重大科学问题研究带来突破性进展。

  至于太阳物理中有关太阳磁场本身性质、日冕加热等科学问题,相较于前述几个方面,属于更基础的科学问题。太阳磁场内禀性质研究,其实是太阳磁场测量历史中的一个世纪难题,攻克这个难题需要实施空间大口径太阳光学望远镜计划。而日冕加热问题,则需在此基础上发展新的观测理论和方法,比如突破日冕磁场测量的技术瓶颈。我国已在这方面开展一些新尝试,有可能带来一些惊喜。

  得益于国力的大幅度提升,中国已经具备了在重大科学问题探索上投入的经济实力;而依靠国家探月和深空探测、载人航天等带来的硬实力提升,我国也已经具备了实施重大太阳探测任务的技术实力。时不我待,期待中国的太阳观测研究尽早步入世界之巅。

  (作者:邓元勇 杨尚斌,分别系中国科学院国家天文台研究员、副研究员)

文章来源于互联网中科网:逐日未来时 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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  人类文化发展的早期形成了四大文明古国,即北非尼罗河三角洲的古埃及、西亚底格里斯河和幼发拉底河流域的古巴比伦、南亚次大陆恒河和印度河流域的古印度、东亚黄河和长江流域的古中国。在公元前5世纪前后的几个世纪里,即历史学家所谓的“枢轴时代”(Axial Age),希腊、中国和印度三大文明中心,率先产生了探讨自然秩序的科学文化。科学的基本要素,即逻辑、数学和实验,都孕育于这一时期,唯独希腊成为科学思想的直接源头。

  古希腊文明的创造者的远祖,可以上溯到中亚的雅利安人(中国史书称安息人)。他们在乌拉尔山南部的高加索大草原过着游牧生活,于公元前30世纪和20世纪之际,开始向西、向南、向东迁徙。向西迁移的一支成为现代欧洲人的祖先,在巴尔干半岛演变成希腊人,在亚平宁演变成拉丁人,在欧洲的北部、西部和东部分别演变成日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人。

  希腊人经米诺斯和迈锡尼两个文明阶段发展成的雅典文明(前800~前146),被拉丁人发展为罗马文明(前146~公元1453)。在漫长的民族冲突—融合过程中,日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人接受了罗马文化遗产,为欧洲文明的发展奠定了基础。

  罗马文明经历了罗马王国(前753~前509)、罗马共和国(前509~前27)和罗马帝国(前27~公元395)以及分治的西罗马帝国(395~476)和东罗马帝国(395~1453)。

  分治以后的罗马帝国日趋衰落,随之日耳曼人的诸部落(东哥特、西哥特、法兰克、勃艮第、汪德尔、盎格鲁、萨克逊、朱特和诺曼人等)大举南迁。先后建立了诸多封建王国,如伊比利亚半岛的西哥特王国(418~714)、北非的汪德尔王国(435~534)、罗纳河和索恩河流域的勃艮第王国(457~534)、西欧的法兰克王国(486~843)、亚平宁半岛的东哥特王国(493~553)、大不列颠岛的英格兰王国(927~1707)。其中由克洛维(Chlodwig,481~511)创建的法兰克王国,经过墨洛温王朝(Merowinger,481~751)和加洛林王朝(Karrolinge,751~843)的相继征战,扩张为版图庞大的帝国(800~843)。

  被称为“欧洲文明之父”的法兰克帝国的查理曼(Charlemanes,742~814),对于欧洲文明的发展进程有着关键性的影响。教皇圣利奥三世(St.LeoⅢ,750~814)在公元800年将其加冕为罗马的西方皇帝。他的三个孙子通过《凡尔登条约》(843年),将法兰克帝国分割为三个部分,西法兰克王国(843~987)、中法兰克王国(843~855)和东法兰克王国(843~911),经过《墨尔森条约》(870年)的调整,成为后来的法兰西王国、意大利王国和德意志第一帝国的雏形。

  差不多与此同时,公元5世纪入主大不列颠岛的盎格鲁、撒克逊和朱特人,逐渐取代了罗马帝国统治的地位,在公元7世纪初形成七雄割据的局面。公元829年,威塞克斯王国的国王埃格伯特(Egbert,770~839),统一七国为英格兰王国,为大不列颠联合王国奠定了基础。

  在西罗马灭亡(476年)和东罗马灭亡(1453年)之间的“中世纪”,罗马天主教文化主导了欧洲文明。民族之间的文化融合,特别是东方和西方文明的大汇合,导致新文明基础逐渐形成。十字军的八次东征(1096~1099、1147~1149、1189~1192、1202~1204、1217~1221、1228~1229、1248~1254、1269~1270)和蒙古人的三次西征(1219~1226、1235~1244、1253~1260),在破坏的同时也为新文明的诞生创造了文化融合的条件。在14世纪和15世纪,地中海沿岸发展出资本经济。在16至18这三个世纪,欧洲进入大变革时代,从权势社会向经济社会过渡。科学的诞生和发展是与资本经济同步的,并且从求知演变为控制自然。这种演变有其自身内在的根据,也是外在的社会环境选择的结果。

  科学诞生的内在根据是知识的积累和创新。中世纪的教会大学、翻译运动和神学—自然哲学,构成了三大背景要素(麦克格拉思,《科学与宗教引论》,1998)。西方理论传统与东方技术传统的结合,成为知识创新重要的直接途径。在施特拉丹乌斯(1523~1605)的木刻画《新发现》(Nova Reperta,1580)中,所谓欧洲人的九项新发现,即美洲、磁罗盘、火炮、印刷机、马镫、机械钟、愈疮木、蒸馏器和丝绸,除美洲和愈疮木外,都有其中国的先驱。

  科学发展的社会特征是其地理中心的形成和转移,这为我们理解和改进近五百年来的科学,提供了一种视角。“世界科学中心”这一概念,最早出现在英国科学家、农学家和科学史学家威廉·塞西尔·丹皮尔(Sir William Cecil Dampier,1867~1952)的著作《科学史及其哲学与宗教的关系》(A History of Science and its Relations with Philosophy and Religon,1929)中。英国物理学家和科学史学家约翰·德森·贝尔纳(John Desond Bernal,1901~1971),在其四卷本的著作《历史上的科学》(Science in History,1954)中,记述了有史以来的科学技术活动中心——巴比伦(前600~前400)、埃及(前400~前300)、古希腊—古罗马(前300~公元200)、叙利亚—中国—阿拉伯—意大利(400~1660)、英—法—德(1660~1920)、美(1920~ )。日本物理学家和科学史学家汤浅光朝(Mintomo Yuasa,1909~2005)运用科学计量学的方法揭示了科学活动中心的转移规律,发表了论文《16世纪到20世纪中叶科学活动中心的转移》(Center of Scientific Activity: its Shift from the 16th to the 20th Century,1962)。他以占世界科学成果总量1/4为标准界定科学中心,根据两种不同的科学史年表统计发现,近代以来的5个科学中心有平均约80年的兴盛期:意大利(1540~1610、1500~1570)、英国(1660~1730、1620~1690)、法国(1770~1830、1730~1790)、德国(1810~1920、1770~1880)、美国(1920~ 、1880~ )。

  中国地质化学家蒋志(1937~2016)的论文《科学发现过程的统计理论》(《自然辩证法研究》第10卷第12期第30~37、62页,1984)对汤浅的经验研究作出理论的说明,运用统计理论导出了科学知识增长的周期性,包括有78年的周期和627年的周期,甚至作为推论还包含有更长的5000年周期。文艺复兴以来的世界科学,经历了6个78年的周期,各周期相应的高峰分别为1580年代、1660年代、1740年代、1820年代、1890年代和1970年代,它们大体分别对应于意大利、英国(连续两次)、法国、德国和美国的世界科学中心地位。新的第7科学周期的高峰预计在2050年代。

  世界科学发展中心的形成和转移,在很大程度上是由社会条件促成的,尤其是思想文化条件的影响。成为世界科学中心的思想文化条件,在意大利是文艺复兴,在英国是宗教改革,在法国是启蒙运动,在德国是哲学革命,在美国是自由精神。科学的地理中心的形成是机遇和条件的巧合,未来的科学中心将出现在哪个国家或地区也是可遇而不可求的。

  (作者:董光璧,系中国科学院自然科学史研究所研究员)

(原载于《中国科学报》 2021-10-21 第5版)

  科学是人类的伟大创造,它的前途决定人类的命运,我们未来的祸福就孕育在它的历史中。  我们今天所理解的科学,即基于逻辑、数学和实验三大要素紧密结合的知识体系,诞生在16世纪和17世纪之际的欧洲。随着欧洲人的殖民活动的扩大,渐次传播到全世界,因而成为世界化的科学。科学思想的源头被历史学家追溯到古希腊文明,因而有“希腊科学”之说,并且在类比的意义上,又有“阿拉伯科学”“印度科学”和“中国科学”等古代科学之说。科学的诞生和发展乃文明融合之结果,犹如海纳百川般地汇集了各文明中的科学成分。  人类文化发展的早期形成了四大文明古国,即北非尼罗河三角洲的古埃及、西亚底格里斯河和幼发拉底河流域的古巴比伦、南亚次大陆恒河和印度河流域的古印度、东亚黄河和长江流域的古中国。在公元前5世纪前后的几个世纪里,即历史学家所谓的“枢轴时代”(Axial Age),希腊、中国和印度三大文明中心,率先产生了探讨自然秩序的科学文化。科学的基本要素,即逻辑、数学和实验,都孕育于这一时期,唯独希腊成为科学思想的直接源头。  古希腊文明的创造者的远祖,可以上溯到中亚的雅利安人(中国史书称安息人)。他们在乌拉尔山南部的高加索大草原过着游牧生活,于公元前30世纪和20世纪之际,开始向西、向南、向东迁徙。向西迁移的一支成为现代欧洲人的祖先,在巴尔干半岛演变成希腊人,在亚平宁演变成拉丁人,在欧洲的北部、西部和东部分别演变成日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人。  希腊人经米诺斯和迈锡尼两个文明阶段发展成的雅典文明(前800~前146),被拉丁人发展为罗马文明(前146~公元1453)。在漫长的民族冲突—融合过程中,日耳曼人、凯尔特人和斯拉夫人接受了罗马文化遗产,为欧洲文明的发展奠定了基础。  罗马文明经历了罗马王国(前753~前509)、罗马共和国(前509~前27)和罗马帝国(前27~公元395)以及分治的西罗马帝国(395~476)和东罗马帝国(395~1453)。  分治以后的罗马帝国日趋衰落,随之日耳曼人的诸部落(东哥特、西哥特、法兰克、勃艮第、汪德尔、盎格鲁、萨克逊、朱特和诺曼人等)大举南迁。先后建立了诸多封建王国,如伊比利亚半岛的西哥特王国(418~714)、北非的汪德尔王国(435~534)、罗纳河和索恩河流域的勃艮第王国(457~534)、西欧的法兰克王国(486~843)、亚平宁半岛的东哥特王国(493~553)、大不列颠岛的英格兰王国(927~1707)。其中由克洛维(Chlodwig,481~511)创建的法兰克王国,经过墨洛温王朝(Merowinger,481~751)和加洛林王朝(Karrolinge,751~843)的相继征战,扩张为版图庞大的帝国(800~843)。  被称为“欧洲文明之父”的法兰克帝国的查理曼(Charlemanes,742~814),对于欧洲文明的发展进程有着关键性的影响。教皇圣利奥三世(St.LeoⅢ,750~814)在公元800年将其加冕为罗马的西方皇帝。他的三个孙子通过《凡尔登条约》(843年),将法兰克帝国分割为三个部分,西法兰克王国(843~987)、中法兰克王国(843~855)和东法兰克王国(843~911),经过《墨尔森条约》(870年)的调整,成为后来的法兰西王国、意大利王国和德意志第一帝国的雏形。  差不多与此同时,公元5世纪入主大不列颠岛的盎格鲁、撒克逊和朱特人,逐渐取代了罗马帝国统治的地位,在公元7世纪初形成七雄割据的局面。公元829年,威塞克斯王国的国王埃格伯特(Egbert,770~839),统一七国为英格兰王国,为大不列颠联合王国奠定了基础。  在西罗马灭亡(476年)和东罗马灭亡(1453年)之间的“中世纪”,罗马天主教文化主导了欧洲文明。民族之间的文化融合,特别是东方和西方文明的大汇合,导致新文明基础逐渐形成。十字军的八次东征(1096~1099、1147~1149、1189~1192、1202~1204、1217~1221、1228~1229、1248~1254、1269~1270)和蒙古人的三次西征(1219~1226、1235~1244、1253~1260),在破坏的同时也为新文明的诞生创造了文化融合的条件。在14世纪和15世纪,地中海沿岸发展出资本经济。在16至18这三个世纪,欧洲进入大变革时代,从权势社会向经济社会过渡。科学的诞生和发展是与资本经济同步的,并且从求知演变为控制自然。这种演变有其自身内在的根据,也是外在的社会环境选择的结果。  科学诞生的内在根据是知识的积累和创新。中世纪的教会大学、翻译运动和神学—自然哲学,构成了三大背景要素(麦克格拉思,《科学与宗教引论》,1998)。西方理论传统与东方技术传统的结合,成为知识创新重要的直接途径。在施特拉丹乌斯(1523~1605)的木刻画《新发现》(Nova Reperta,1580)中,所谓欧洲人的九项新发现,即美洲、磁罗盘、火炮、印刷机、马镫、机械钟、愈疮木、蒸馏器和丝绸,除美洲和愈疮木外,都有其中国的先驱。  科学发展的社会特征是其地理中心的形成和转移,这为我们理解和改进近五百年来的科学,提供了一种视角。“世界科学中心”这一概念,最早出现在英国科学家、农学家和科学史学家威廉·塞西尔·丹皮尔(Sir William Cecil Dampier,1867~1952)的著作《科学史及其哲学与宗教的关系》(A History of Science and its Relations with Philosophy and Religon,1929)中。英国物理学家和科学史学家约翰·德森·贝尔纳(John Desond Bernal,1901~1971),在其四卷本的著作《历史上的科学》(Science in History,1954)中,记述了有史以来的科学技术活动中心——巴比伦(前600~前400)、埃及(前400~前300)、古希腊—古罗马(前300~公元200)、叙利亚—中国—阿拉伯—意大利(400~1660)、英—法—德(1660~1920)、美(1920~ )。日本物理学家和科学史学家汤浅光朝(Mintomo Yuasa,1909~2005)运用科学计量学的方法揭示了科学活动中心的转移规律,发表了论文《16世纪到20世纪中叶科学活动中心的转移》(Center of Scientific Activity: its Shift from the 16th to the 20th Century,1962)。他以占世界科学成果总量1/4为标准界定科学中心,根据两种不同的科学史年表统计发现,近代以来的5个科学中心有平均约80年的兴盛期:意大利(1540~1610、1500~1570)、英国(1660~1730、1620~1690)、法国(1770~1830、1730~1790)、德国(1810~1920、1770~1880)、美国(1920~ 、1880~ )。  中国地质化学家蒋志(1937~2016)的论文《科学发现过程的统计理论》(《自然辩证法研究》第10卷第12期第30~37、62页,1984)对汤浅的经验研究作出理论的说明,运用统计理论导出了科学知识增长的周期性,包括有78年的周期和627年的周期,甚至作为推论还包含有更长的5000年周期。文艺复兴以来的世界科学,经历了6个78年的周期,各周期相应的高峰分别为1580年代、1660年代、1740年代、1820年代、1890年代和1970年代,它们大体分别对应于意大利、英国(连续两次)、法国、德国和美国的世界科学中心地位。新的第7科学周期的高峰预计在2050年代。  世界科学发展中心的形成和转移,在很大程度上是由社会条件促成的,尤其是思想文化条件的影响。成为世界科学中心的思想文化条件,在意大利是文艺复兴,在英国是宗教改革,在法国是启蒙运动,在德国是哲学革命,在美国是自由精神。科学的地理中心的形成是机遇和条件的巧合,未来的科学中心将出现在哪个国家或地区也是可遇而不可求的。  (作者:董光璧,系中国科学院自然科学史研究所研究员)(原载于《中国科学报》 2021-10-21 第5版)文章来源于互联网中科网:董光璧:我们为什么要学科学史 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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朝花夕逝的樟叶槿

  海伦·凯勒曾说,有时我想,要是人们把活着的每一天都看作是生命的最后一天该有多好啊!这就可能显出生命的价值……樟叶槿便是这样一类极力彰显其生命价值的花儿——在一日之中,尽情绽放自己的活力。尽管每一朵花开只有一天的时间,晨开暮落,但在有限的时间里,极尽所能的展现自己的美丽。

  十月的清晨,它缓缓地旋开花瓣,形成一个硕大、略带晶莹的“金钟”,迎着朝阳,带着露珠,明艳动人。艳丽的色彩在绿叶丛中格外醒目,不仅蜜蜂、黄蜂、蝴蝶等小昆虫前来驻足,一些小型的鸟类如太阳鸟,也拜倒在 “石榴裙”下,不时穿梭其中,为花儿辛勤的授粉。

  午时,花儿变成一个浅浅的“金碗”,倒悬在枝上,好让你能清晰地看到五枚倒卵形的花瓣旋开来,露出花的“心”——精致的雄蕊柱、顶端紫黑色的柱头,被花瓣基部的紫黑色包围着,仿佛置身于一个巨大的黑洞中,几分妩媚,几分神秘,在等待它的“有缘人”一探究竟。

  日近黄昏,花瓣渐渐蔫了,“叭”的一下,整个花冠脱落下来,落在路边、草地上,不留遗憾的凋零,化作护花之泥。

  樟叶槿(Hibiscus grewiifolius Hassk.),为锦葵科常绿小乔木,因叶片形似樟叶而得名。茎干多分枝,叶片卵状长圆形至椭圆状长圆形,基生脉3 (-5)条,叶面绿色。夏日来临,枝头上、叶腋间,一个个萌哒哒的花蕾开始登场。花蕾基部有9-13枚线形的小苞片,像被精心保护着,手心状捧出。当花蕾渐渐长大,那有棱有角的造型是不是像一粒粒精心包装好的巧克力?

  有人说樟叶槿是夏日的使者,也有人说它是秋日的精灵。只要气候条件适宜,花儿便会展示它那娇艳动人的姿容。在华南地区栽培,樟叶槿花期期长可达半年,盛花期时间不长,单朵花的花期只有一天,朝花夕逝让人不免有些遗憾,但樟叶槿让人看上去总觉得能量满满,它们不断的承接着阳光和雨露,每天都有不少新的花蕾萌发,每天都有怒放的生命伴着清晨的露珠款款而来,当它们从枝头凋落,无须感慨,不久,或许枝头上会有新的小惊喜。

  樟叶槿产我国海南。生于海拔2000米的山地、林中。越南、老挝、泰国、缅甸和印度尼西也有分布。株型优美,叶片整齐大方,花色艳丽,可作为优良观赏树种推广应用于庭园观赏及景观应用中。

樟叶槿花

含苞待放的樟叶槿花骨朵

樟叶槿果实

  海伦·凯勒曾说,有时我想,要是人们把活着的每一天都看作是生命的最后一天该有多好啊!这就可能显出生命的价值……樟叶槿便是这样一类极力彰显其生命价值的花儿——在一日之中,尽情绽放自己的活力。尽管每一朵花开只有一天的时间,晨开暮落,但在有限的时间里,极尽所能的展现自己的美丽。

  十月的清晨,它缓缓地旋开花瓣,形成一个硕大、略带晶莹的“金钟”,迎着朝阳,带着露珠,明艳动人。艳丽的色彩在绿叶丛中格外醒目,不仅蜜蜂、黄蜂、蝴蝶等小昆虫前来驻足,一些小型的鸟类如太阳鸟,也拜倒在 “石榴裙”下,不时穿梭其中,为花儿辛勤的授粉。

  午时,花儿变成一个浅浅的“金碗”,倒悬在枝上,好让你能清晰地看到五枚倒卵形的花瓣旋开来,露出花的“心”——精致的雄蕊柱、顶端紫黑色的柱头,被花瓣基部的紫黑色包围着,仿佛置身于一个巨大的黑洞中,几分妩媚,几分神秘,在等待它的“有缘人”一探究竟。

  日近黄昏,花瓣渐渐蔫了,“叭”的一下,整个花冠脱落下来,落在路边、草地上,不留遗憾的凋零,化作护花之泥。

  樟叶槿(Hibiscus grewiifolius Hassk.),为锦葵科常绿小乔木,因叶片形似樟叶而得名。茎干多分枝,叶片卵状长圆形至椭圆状长圆形,基生脉3 (-5)条,叶面绿色。夏日来临,枝头上、叶腋间,一个个萌哒哒的花蕾开始登场。花蕾基部有9-13枚线形的小苞片,像被精心保护着,手心状捧出。当花蕾渐渐长大,那有棱有角的造型是不是像一粒粒精心包装好的巧克力?

  有人说樟叶槿是夏日的使者,也有人说它是秋日的精灵。只要气候条件适宜,花儿便会展示它那娇艳动人的姿容。在华南地区栽培,樟叶槿花期期长可达半年,盛花期时间不长,单朵花的花期只有一天,朝花夕逝让人不免有些遗憾,但樟叶槿让人看上去总觉得能量满满,它们不断的承接着阳光和雨露,每天都有不少新的花蕾萌发,每天都有怒放的生命伴着清晨的露珠款款而来,当它们从枝头凋落,无须感慨,不久,或许枝头上会有新的小惊喜。

  樟叶槿产我国海南。生于海拔2000米的山地、林中。越南、老挝、泰国、缅甸和印度尼西也有分布。株型优美,叶片整齐大方,花色艳丽,可作为优良观赏树种推广应用于庭园观赏及景观应用中。

樟叶槿花

含苞待放的樟叶槿花骨朵

樟叶槿果实

文章来源于互联网中科网:朝花夕逝的樟叶槿 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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中国重点保护1101种野生植物 

  软枣猕猴桃种质资源此次被列入保护范围。软枣猕猴桃果皮光滑,可不剥皮直接食用。它也包括紫色、红色等多种果肉和果皮颜色,是育种学家们进一步研究的方向。近年来,各地以“一村一品”种植模式调整农业产业结构,为农民拓宽增收渠道。软枣猕猴桃被许多地区成功引种。图片来源:中国科学院武汉植物园

  中国是野生植物种类最丰富的国家之一,仅高等植物就达3.6万余种,其中特有种高达1.5万至1.8万种,占中国高等植物总数近50%。银杉、珙桐、百山祖冷杉、华盖木等均为中国特有的珍稀濒危野生植物。

  近日,经国务院批准,新调整的《国家重点保护野生植物名录》(以下简称《名录》)在时隔22年后再次更新发布。

  新《名录》选入的重点保护野生植物包括455种和整科、整属或整组列入的40类,物种总数达到1101种。

  这些选入的野生植物种(类),依据濒危和稀有程度及其价值分为国家一级和二级保护野生植物。新《名录》中有国家一级保护野生植物54种和4类,共约125种;国家二级保护野生植物401种和36类,共约976种。

  猕猴桃资源首次被重点保护

  苔藓植物是植物界的第二大家族,遍布世界各地。人们日常在路边石阶上见到的青苔中就有苔藓。但苔藓对环境的变化极其敏感。由于环境污染、森林砍伐和栖息地破坏,近年来许多苔藓植物的居群已急剧减小甚至濒临灭绝。此次选入的国家重点保护野生植物中,第一次出现了苔藓植物。

  中国植物学会苔藓专业委员会主任张力曾介绍,经过科研人员的共同努力,共有5种苔藓植物被纳入到修订后的《名录》中。其中包括数量稀少、极度濒危的角叶藻苔。

  同时,广西火桐、广西青梅、大别山五针松、毛枝五针松、绒毛皂荚也上升为国家一级保护植物;扇蕨、粗齿桫椤、十齿花等则因物种数量较多或无直接威胁等因素而被移除。

  中国被称为猕猴桃的原生中心。20世纪初,一位新西兰女教师从中国湖北省的宜昌地区带回猕猴桃种子并试种成功。随后新西兰出产的猕猴桃逐步占据世界各地市场。此次《名录》基于种质资源保护考虑,将中华猕猴桃、软枣猕猴桃、金花猕猴桃、条叶猕猴桃、大籽猕猴桃等5种野生猕猴桃纳入了保护范围。

  对过度开发进行预防性保护

  与1999年发布的《名录》相比,此次调整了18种野生植物的保护级别,新增268种和32类,同时删除了35种野生植物。更新的《名录》也遵循了“预防性原则”:一些种类有重要经济价值或潜在经济价值,已被人为利用或可能得到人为利用,虽然目前还未达到濒危状况,但若对其利用不加限制,很有可能成为濒危物种。在此标准下,受人为采挖影响的植物也进入《名录》关注范围。

  苔藓植物中的泥炭藓是沼泽地涵养水分的主要植被,能够吸收高于自身重量数倍的水量,因而也被园艺行业广泛用作花卉栽培材料,市场需求量很大。在东北林区和西南山区,野生泥炭藓的采挖现象十分普遍。

  中科院植物所研究员金效华参与了《名录》修订统筹工作。他介绍说,为应对过度开发利用可能导致的威胁,《名录》纳入了桧叶白发藓、多纹泥炭藓、粗叶泥炭藓等3种苔藓植物;同时新增了兰科植物、野生郁金香属植物、兴安杜鹃和雪兔子等物种。

私自采集和无节制采挖都属违法(延伸阅读)

  纳入《国家重点保护野生植物名录》的野生植物受到法律保护。《中华人民共和国野生植物保护条例》规定,禁止采集、出售和收购国家一级保护野生植物。国家二级保护野生植物的采集、出售和收购,须经相关部门批准。

  自2021年3月1日起,最高人民法院、最高人民检察院增设了“危害国家重点保护植物罪”。

(原载于《人民日报海外版》 2021-10-18 第11版)

  软枣猕猴桃种质资源此次被列入保护范围。软枣猕猴桃果皮光滑,可不剥皮直接食用。它也包括紫色、红色等多种果肉和果皮颜色,是育种学家们进一步研究的方向。近年来,各地以“一村一品”种植模式调整农业产业结构,为农民拓宽增收渠道。软枣猕猴桃被许多地区成功引种。图片来源:中国科学院武汉植物园

  中国是野生植物种类最丰富的国家之一,仅高等植物就达3.6万余种,其中特有种高达1.5万至1.8万种,占中国高等植物总数近50%。银杉、珙桐、百山祖冷杉、华盖木等均为中国特有的珍稀濒危野生植物。

  近日,经国务院批准,新调整的《国家重点保护野生植物名录》(以下简称《名录》)在时隔22年后再次更新发布。

  新《名录》选入的重点保护野生植物包括455种和整科、整属或整组列入的40类,物种总数达到1101种。

  这些选入的野生植物种(类),依据濒危和稀有程度及其价值分为国家一级和二级保护野生植物。新《名录》中有国家一级保护野生植物54种和4类,共约125种;国家二级保护野生植物401种和36类,共约976种。

  猕猴桃资源首次被重点保护

  苔藓植物是植物界的第二大家族,遍布世界各地。人们日常在路边石阶上见到的青苔中就有苔藓。但苔藓对环境的变化极其敏感。由于环境污染、森林砍伐和栖息地破坏,近年来许多苔藓植物的居群已急剧减小甚至濒临灭绝。此次选入的国家重点保护野生植物中,第一次出现了苔藓植物。

  中国植物学会苔藓专业委员会主任张力曾介绍,经过科研人员的共同努力,共有5种苔藓植物被纳入到修订后的《名录》中。其中包括数量稀少、极度濒危的角叶藻苔。

  同时,广西火桐、广西青梅、大别山五针松、毛枝五针松、绒毛皂荚也上升为国家一级保护植物;扇蕨、粗齿桫椤、十齿花等则因物种数量较多或无直接威胁等因素而被移除。

  中国被称为猕猴桃的原生中心。20世纪初,一位新西兰女教师从中国湖北省的宜昌地区带回猕猴桃种子并试种成功。随后新西兰出产的猕猴桃逐步占据世界各地市场。此次《名录》基于种质资源保护考虑,将中华猕猴桃、软枣猕猴桃、金花猕猴桃、条叶猕猴桃、大籽猕猴桃等5种野生猕猴桃纳入了保护范围。

  对过度开发进行预防性保护

  与1999年发布的《名录》相比,此次调整了18种野生植物的保护级别,新增268种和32类,同时删除了35种野生植物。更新的《名录》也遵循了“预防性原则”:一些种类有重要经济价值或潜在经济价值,已被人为利用或可能得到人为利用,虽然目前还未达到濒危状况,但若对其利用不加限制,很有可能成为濒危物种。在此标准下,受人为采挖影响的植物也进入《名录》关注范围。

  苔藓植物中的泥炭藓是沼泽地涵养水分的主要植被,能够吸收高于自身重量数倍的水量,因而也被园艺行业广泛用作花卉栽培材料,市场需求量很大。在东北林区和西南山区,野生泥炭藓的采挖现象十分普遍。

  中科院植物所研究员金效华参与了《名录》修订统筹工作。他介绍说,为应对过度开发利用可能导致的威胁,《名录》纳入了桧叶白发藓、多纹泥炭藓、粗叶泥炭藓等3种苔藓植物;同时新增了兰科植物、野生郁金香属植物、兴安杜鹃和雪兔子等物种。

私自采集和无节制采挖都属违法(延伸阅读)

  纳入《国家重点保护野生植物名录》的野生植物受到法律保护。《中华人民共和国野生植物保护条例》规定,禁止采集、出售和收购国家一级保护野生植物。国家二级保护野生植物的采集、出售和收购,须经相关部门批准。

  自2021年3月1日起,最高人民法院、最高人民检察院增设了“危害国家重点保护植物罪”。

(原载于《人民日报海外版》 2021-10-18 第11版)

文章来源于互联网中科网:中国重点保护1101种野生植物  更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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中国有多少种哺乳动物?

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《名录》中列入的2种小熊猫有着不同的面部毛色特征。图为福州大熊猫研究与交流中心内的中华小熊猫。陈园园 Arjun Thapa摄

图为在尼泊尔境内拍摄到的喜马拉雅小熊猫。陈园园 Arjun Thapa摄

  江豚主要分布于海洋,长江江豚(如图)是唯一的淡水种群。以往的研究是将长江江豚归为物种“窄脊江豚”中的亚种。而南京师范大学杨光教授团队的进一步研究表明,长江江豚是一个独立物种,与海洋江豚之间基因交流受阻。这是近几十年来首次由中国科学家确认的鲸豚类哺乳动物新物种,也标志着中国又增添了一个特有物种。此次《名录》中也采用了这一研究成果。肖艺九摄

  亚洲象是亚洲陆地上最大的动物。图为2021年1月在云南西双版纳拍摄到的亚洲象群。随着中国生态保护力度增强,种群数量明显增长。郑璇摄

  近日,《中国兽类名录(2021版)》(以下简称《名录》)已完成编著。中国动物学会兽类学分会组织国内长期致力于兽类分类的科研人员合力完成了这项研究。

  中国科学院动物研究所魏辅文院士是《名录》编撰工作的核心组织者。他介绍说,在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(CBD COP15)召开之际,《名录》的成果有助于世界各地的研究者共同了解中国丰富的哺乳动物多样性。

  大熊猫属于“大熊猫科”还是“熊科”?

  “小熊猫”现已分为2个物种

  该《名录》自2016年启动编撰工作,涵盖了在中国所有领土和领海分布的已知哺乳动物物种。这其中既包含了以往研究成果,也纳入了新近的科学发现。

  由于大熊猫名字中带有“猫”,很多人就将它与猫科动物联系起来。但多年研究表明,大熊猫和猫科并不存在很近的亲缘关系。那如何将大熊猫分类?大熊猫属于“大熊猫科”还是“熊科”?随着近年来研究的深入,“大熊猫归于熊科”这一分类结论得到国际学术界的广泛认可,此次《名录》便采用了这种分类方法,将大熊猫分入了熊科。

  前期研究已经发现,分布于喜马拉雅山周边的小熊猫与中国四川省、云南省等地的小熊猫具有明显的形态差异,这导致科学工作者或将小熊猫分为“喜马拉雅”和“中华”两个亚种,或倾向于将这两个亚种都提升为物种。2020年,魏辅文团队的研究成果支持了“物种”观点:即将小熊猫划分为喜马拉雅小熊猫和中华小熊猫两个物种。该研究结果为科学保护两种野生小熊猫、建立准确的圈养谱系及避免种间杂交提供了科学依据。同时,这个分类结论也被此次《名录》所采用。

  《名录》包含了重新引入的物种

  犀牛因已绝迹未被纳入

  在物种的收录过程中,中国的研究人员也逐步形成了科学的筛选标准。此次《名录》纳入了重新引入国内并且已经在野外形成野生种群的物种。麋鹿对于中国人来说有着特殊意义。这一种群原生存于长江中下游的沼泽地带,20世纪初在中国境内彻底消失。1985年,中国开始国际合作,再次引入麋鹿,在北京南海子、江苏大丰、湖北石首和江西鄱阳湖等地实施麋鹿人工繁育、散养和野外放归计划。目前,麋鹿种群几乎全面覆盖了原有栖息地。因此,麋鹿也被收入了《名录》。

  据记载,在二三千年前的商周时期,中国有犀牛分布。但由于气候和生态环境的变化、人口快速增长等因素,犀牛于20世纪中叶在中国绝迹。此次《名录》中没有包括犀牛这样在中国历史上确认有分布、但现在已宣布绝迹的物种。此外,对于那些有标本但确定在中国无分布的物种、有争议的物种和外来种,此次《名录》也暂未纳入。

  在对物种排序时,《名录》按照兽类各类群最新系统发育关系所构建的“系统发生树”来进行名录编目。其中,目(Order)和科(Family)阶元按系统发生关系排列,从“系统发生树”根部开始排序;属(Genus)和种(Species)则按拉丁学名字母进行排序。

  将更多亚种提升为种需有充分证据

  在中国,人类有28种“亲戚”

  按照此次《名录》的研究成果,中国兽类分为长鼻目、海牛目、攀鼩目、灵长目、兔形目、啮齿目、劳亚食虫目、翼手目、鲸偶蹄目、奇蹄目、鳞甲目和食肉目等12个目。中国境内的长鼻目、海牛目和攀鼩目的物种最少,都只有一种,分别为亚洲象、儒艮和北树鼩。啮齿动物在中国分布的种类最多,达到235种。我们人类所属的灵长目,分别有4科9属29种。

  对于《名录》中物种的分类厘定,此次《名录》编著人员强调符合国际通用的动物命名法规。物种需要有标本、实体、照片及文献等凭证支持,同时也将形态与分子证据结合考察。如果仅有分子证据,则暂不考虑变更其原有分类地位。魏辅文举例说,目前支持将扭角羚、梅花鹿、马鹿和盘羊的亚种提升为种的依据主要为形态依据。因此,《名录》慎重地未将上述物种的亚种提升为种。

  随着研究者积累的古兽类化石越来越多和分子系统学的快速发展,兽类各类群间的系统演化关系正在被重新评价。它们之间的原有关系在目、科和种级水平上发生了较大变化。此次《名录》也积极吸收了这些分类系统最新成果。比如由鲸目与偶蹄目合并而来的“鲸偶蹄目”,人们熟悉的双峰驼、野猪、狍子、梅花鹿、野牦牛等都在这个新类目中。原来的食虫目现已分成“非洲猬目”和“劳亚食虫目”,此次《名录》纳入了新划分出来的“劳亚食虫目”。其中的缺齿鼹属还能详细分为海岛缺齿鼹、台湾缺齿鼹、华南缺齿鼹、大缺齿鼹和钓鱼岛鼹等。

  中国濒危动物种群开始恢复

  《名录》为生物多样性保护提供参考

  当今地球上的兽类面临着栖息地破碎化、人类活动增加、全球气候变化及人兽共患重大疫情频发等威胁。根据物种种群数量、数量下降速度和地理分布状况,世界自然保护联盟(IUCN)将物种濒危程度划分为“灭绝(EX)”“野外灭绝(EW)”“极危(CR)”“濒危(EN)”“易危(VU)”和“近危(NT)”等。如果等级处于“易危”与“极危”之间,则意味着物种已受到威胁。

  近年来,中国高度重视保护生态环境和生物多样性,大熊猫、东北虎、藏羚羊等濒危动物种群开始恢复。其中大熊猫野生种群数量达到1860余只,受威胁等级从“濒危”降为“易危”。藏羚羊数量也已从20世纪末的不足7万只增加至目前约30万只,受威胁等级也从“濒危”降为“近危”。

  掌握兽类物种多样性和分类地位是兽类学研究的基础,也是科学保护野生种群的前提。魏辅文表示,《中国兽类名录(2021版)》为中国兽类多样性保护提供了最新的基础资料;同时,在《名录》修订的过程中,发现了诸如物种分类争议、亚种提升为种、分布区变化等议题,这些都为未来兽类分类学研究指明了重要方向。

  中国的特有哺乳动物(链接)

  兽类,即哺乳动物,对维持生态平衡发挥着重要的作用。人同样是哺乳动物,隶属于哺乳纲-灵长目-人科-人属。

  中国地域辽阔,地形复杂,气候多样,是全球兽类物种多样性最高的国家之一,共有上百种特有哺乳动物,如鲸偶蹄目中的安徽麝、黑麂、小麂、白唇鹿、麋鹿、普氏原羚、台湾鬣羚、白鱀豚、长江江豚;灵长目中的川金丝猴、滇金丝猴、黔金丝猴、海南长臂猿、藏酋猴和台湾猕猴;食肉目中的大熊猫和荒漠猫;兔形目中的云南兔、海南兔和塔里木兔等。

  ——摘自《中国兽类名录(2021版)》《中国兽类分类与系统演化研究进展》

(原载于《人民日报海外版》 2021-10-18 第11版

  菲氏叶猴在中国是国家一级重点保护野生动物,在《名录》中被称为中缅灰叶猴。云南省德宏傣族景颇自治州芒市轩岗乡的中缅灰叶猴群规模达320只,是迄今中国单一区域内发现的最大种群。郑山河摄

《名录》中列入的2种小熊猫有着不同的面部毛色特征。图为福州大熊猫研究与交流中心内的中华小熊猫。陈园园 Arjun Thapa摄

图为在尼泊尔境内拍摄到的喜马拉雅小熊猫。陈园园 Arjun Thapa摄

  江豚主要分布于海洋,长江江豚(如图)是唯一的淡水种群。以往的研究是将长江江豚归为物种“窄脊江豚”中的亚种。而南京师范大学杨光教授团队的进一步研究表明,长江江豚是一个独立物种,与海洋江豚之间基因交流受阻。这是近几十年来首次由中国科学家确认的鲸豚类哺乳动物新物种,也标志着中国又增添了一个特有物种。此次《名录》中也采用了这一研究成果。肖艺九摄

  亚洲象是亚洲陆地上最大的动物。图为2021年1月在云南西双版纳拍摄到的亚洲象群。随着中国生态保护力度增强,种群数量明显增长。郑璇摄

  近日,《中国兽类名录(2021版)》(以下简称《名录》)已完成编著。中国动物学会兽类学分会组织国内长期致力于兽类分类的科研人员合力完成了这项研究。

  中国科学院动物研究所魏辅文院士是《名录》编撰工作的核心组织者。他介绍说,在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(CBD COP15)召开之际,《名录》的成果有助于世界各地的研究者共同了解中国丰富的哺乳动物多样性。

  大熊猫属于“大熊猫科”还是“熊科”?

  “小熊猫”现已分为2个物种

  该《名录》自2016年启动编撰工作,涵盖了在中国所有领土和领海分布的已知哺乳动物物种。这其中既包含了以往研究成果,也纳入了新近的科学发现。

  由于大熊猫名字中带有“猫”,很多人就将它与猫科动物联系起来。但多年研究表明,大熊猫和猫科并不存在很近的亲缘关系。那如何将大熊猫分类?大熊猫属于“大熊猫科”还是“熊科”?随着近年来研究的深入,“大熊猫归于熊科”这一分类结论得到国际学术界的广泛认可,此次《名录》便采用了这种分类方法,将大熊猫分入了熊科。

  前期研究已经发现,分布于喜马拉雅山周边的小熊猫与中国四川省、云南省等地的小熊猫具有明显的形态差异,这导致科学工作者或将小熊猫分为“喜马拉雅”和“中华”两个亚种,或倾向于将这两个亚种都提升为物种。2020年,魏辅文团队的研究成果支持了“物种”观点:即将小熊猫划分为喜马拉雅小熊猫和中华小熊猫两个物种。该研究结果为科学保护两种野生小熊猫、建立准确的圈养谱系及避免种间杂交提供了科学依据。同时,这个分类结论也被此次《名录》所采用。

  《名录》包含了重新引入的物种

  犀牛因已绝迹未被纳入

  在物种的收录过程中,中国的研究人员也逐步形成了科学的筛选标准。此次《名录》纳入了重新引入国内并且已经在野外形成野生种群的物种。麋鹿对于中国人来说有着特殊意义。这一种群原生存于长江中下游的沼泽地带,20世纪初在中国境内彻底消失。1985年,中国开始国际合作,再次引入麋鹿,在北京南海子、江苏大丰、湖北石首和江西鄱阳湖等地实施麋鹿人工繁育、散养和野外放归计划。目前,麋鹿种群几乎全面覆盖了原有栖息地。因此,麋鹿也被收入了《名录》。

  据记载,在二三千年前的商周时期,中国有犀牛分布。但由于气候和生态环境的变化、人口快速增长等因素,犀牛于20世纪中叶在中国绝迹。此次《名录》中没有包括犀牛这样在中国历史上确认有分布、但现在已宣布绝迹的物种。此外,对于那些有标本但确定在中国无分布的物种、有争议的物种和外来种,此次《名录》也暂未纳入。

  在对物种排序时,《名录》按照兽类各类群最新系统发育关系所构建的“系统发生树”来进行名录编目。其中,目(Order)和科(Family)阶元按系统发生关系排列,从“系统发生树”根部开始排序;属(Genus)和种(Species)则按拉丁学名字母进行排序。

  将更多亚种提升为种需有充分证据

  在中国,人类有28种“亲戚”

  按照此次《名录》的研究成果,中国兽类分为长鼻目、海牛目、攀鼩目、灵长目、兔形目、啮齿目、劳亚食虫目、翼手目、鲸偶蹄目、奇蹄目、鳞甲目和食肉目等12个目。中国境内的长鼻目、海牛目和攀鼩目的物种最少,都只有一种,分别为亚洲象、儒艮和北树鼩。啮齿动物在中国分布的种类最多,达到235种。我们人类所属的灵长目,分别有4科9属29种。

  对于《名录》中物种的分类厘定,此次《名录》编著人员强调符合国际通用的动物命名法规。物种需要有标本、实体、照片及文献等凭证支持,同时也将形态与分子证据结合考察。如果仅有分子证据,则暂不考虑变更其原有分类地位。魏辅文举例说,目前支持将扭角羚、梅花鹿、马鹿和盘羊的亚种提升为种的依据主要为形态依据。因此,《名录》慎重地未将上述物种的亚种提升为种。

  随着研究者积累的古兽类化石越来越多和分子系统学的快速发展,兽类各类群间的系统演化关系正在被重新评价。它们之间的原有关系在目、科和种级水平上发生了较大变化。此次《名录》也积极吸收了这些分类系统最新成果。比如由鲸目与偶蹄目合并而来的“鲸偶蹄目”,人们熟悉的双峰驼、野猪、狍子、梅花鹿、野牦牛等都在这个新类目中。原来的食虫目现已分成“非洲猬目”和“劳亚食虫目”,此次《名录》纳入了新划分出来的“劳亚食虫目”。其中的缺齿鼹属还能详细分为海岛缺齿鼹、台湾缺齿鼹、华南缺齿鼹、大缺齿鼹和钓鱼岛鼹等。

  中国濒危动物种群开始恢复

  《名录》为生物多样性保护提供参考

  当今地球上的兽类面临着栖息地破碎化、人类活动增加、全球气候变化及人兽共患重大疫情频发等威胁。根据物种种群数量、数量下降速度和地理分布状况,世界自然保护联盟(IUCN)将物种濒危程度划分为“灭绝(EX)”“野外灭绝(EW)”“极危(CR)”“濒危(EN)”“易危(VU)”和“近危(NT)”等。如果等级处于“易危”与“极危”之间,则意味着物种已受到威胁。

  近年来,中国高度重视保护生态环境和生物多样性,大熊猫、东北虎、藏羚羊等濒危动物种群开始恢复。其中大熊猫野生种群数量达到1860余只,受威胁等级从“濒危”降为“易危”。藏羚羊数量也已从20世纪末的不足7万只增加至目前约30万只,受威胁等级也从“濒危”降为“近危”。

  掌握兽类物种多样性和分类地位是兽类学研究的基础,也是科学保护野生种群的前提。魏辅文表示,《中国兽类名录(2021版)》为中国兽类多样性保护提供了最新的基础资料;同时,在《名录》修订的过程中,发现了诸如物种分类争议、亚种提升为种、分布区变化等议题,这些都为未来兽类分类学研究指明了重要方向。

  中国的特有哺乳动物(链接)

  兽类,即哺乳动物,对维持生态平衡发挥着重要的作用。人同样是哺乳动物,隶属于哺乳纲-灵长目-人科-人属。

  中国地域辽阔,地形复杂,气候多样,是全球兽类物种多样性最高的国家之一,共有上百种特有哺乳动物,如鲸偶蹄目中的安徽麝、黑麂、小麂、白唇鹿、麋鹿、普氏原羚、台湾鬣羚、白鱀豚、长江江豚;灵长目中的川金丝猴、滇金丝猴、黔金丝猴、海南长臂猿、藏酋猴和台湾猕猴;食肉目中的大熊猫和荒漠猫;兔形目中的云南兔、海南兔和塔里木兔等。

  ——摘自《中国兽类名录(2021版)》《中国兽类分类与系统演化研究进展》

(原载于《人民日报海外版》 2021-10-18 第11版

文章来源于互联网中科网:中国有多少种哺乳动物? 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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华盖木在抢救性保护中迎来新生

野生华盖木。蔡磊摄

华盖木裂开的果实。孙卫邦摄

中国科学院昆明植物研究所正高级工程师罗桂芬(右)和团队成员在观察华盖木组培苗生长情况。杨佳俊摄

摄录华盖木开花过程。杨静摄

  树干通直挺拔,高可达40余米;树冠形状奇特,“亭亭如华盖”,这便是我国云南局部地区特有的植物华盖木。

  “这是一个极小种群物种,更新非常困难。”在生态环境部9月23日举行的例行新闻发布会上,云南省林业和草原科学院教授杨宇明介绍说,滇东南狭域分布的被子植物中最古老物种之一的华盖木,最初野外仅发现6株,已不能够维持一个物种正常的基因交流和繁衍。

  如今,通过野外调查陆续发现的52株野生华盖木,都已采取了必要的就地保护措施;通过人工引种、繁育、回归自然等措施,1.5万余株华盖木在滇东南的广袤山间扎下根来。

  自然界里,像华盖木这样分布地域狭窄、种群及个体数量都极少、随时濒临灭绝的野生动植物种类,被称为“极小种群物种”。2005年,云南提出保护极小种群物种。2010年3月,《云南省极小种群物种拯救保护规划纲要(2010—2020年)》出台,将62种植物、50种动物列为极小种群物种,实施抢救性保护。“十三五”以来,云南省实施极小种群野生植物拯救保护项目120多个,华盖木、大树杜鹃等一批极小种群野生植物,从灭绝警戒线上被抢救了回来。

  2012年3月,原国家林业局和国家发改委联合印发《全国极小种群野生植物拯救保护工程规划(2011—2015年)》,将极小种群野生植物拯救保护工作推向全国。今年10月8日,国务院新闻办公室发表的《中国的生物多样性保护》白皮书指出,“中国还针对德保苏铁、华盖木、百山祖冷杉等120种极小种群野生植物开展抢救性保护,112种我国特有的珍稀濒危野生植物实现野外回归”。

  10月12日,习近平主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上的主旨讲话中指出:“生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。”

  作为世界上生物多样性最丰富的国家之一,我国不断强化生物多样性保护国家战略地位,系统实施濒危物种拯救工程,协同推进生物多样性保护与绿色发展,生物多样性保护取得显著成效。

  从最初野外仅发现6株,到如今回归自然1.5万余株,华盖木的新生,堪称我国加强生物多样性保护的生动例证。

  把华盖木从山上找出来

  开展野外调查,摸清树种资源底数,仅存的52株野生华盖木得到有效保护

  只一眼,刘玉壶便对它过目不忘。

  上世纪70年代,中国科学院植物学家刘玉壶带队在云南省文山壮族苗族自治州西畴县小桥沟野外考察时,无意中发现一株树干挺拔通直、树冠形状奇特的树:高约40米,树冠状如华盖,嫩叶泛白,老叶翠绿。后来,这种高大乔木被形象地命名为“华盖木”,之后的野外调查仅发现6株,属极度濒危物种。

  还有没有散落野外、不为人知的华盖木?为摸清底数,2001年起,沿着刘玉壶等老一辈植物学家的足迹,时为中国科学院昆明植物研究所副研究员的孙卫邦带领团队开始了10多年的野外调查。

  莽莽群山,雾霭连绵,他们循着文献记载的树种分布区,穿梭在滇东南的山野乡间。然而,要从茫茫林海中找出华盖木,谈何容易。

  “我们这儿发现一棵树有‘盖’,是不是你们说的‘华盖木’?”好几次,他们按村民提供的线索,欢喜而去,却又失望而归。

  为让更多人了解并帮助寻找华盖木,每次野外考察,孙卫邦和团队成员都会带上专门复印的华盖木资料图,分发给可能的分布区域周边村民。“保护华盖木,必须广泛动员群众参与。”他说。

  野外调查华盖木的过程,是宣传的过程,也是科学研究的过程。好不容易在野外发现了华盖木,为一睹它的开花,孙卫邦曾等了两年:头一年,他只看到枯萎凋零的落花;第二年,听说华盖木即将开花,他一大早便和团队赶到红河哈尼族彝族自治州屏边苗族自治县的深山。因华盖木枝条高,他们请当地村民帮忙采摘,可采下的却是尚未开放的花蕾。

  为了让花蕾保鲜,孙卫邦找来白糖兑入清水,一顿饭的工夫,插在水中的花开了。与此前文献记载的粉色不同,孙卫邦看到的是温润如玉的白色。他难掩兴奋,抓紧拍照,照片成为后来研究华盖木的重要参考资料。“华盖木是我国特有的木兰科单种属植物,木兰科植物的分类依据主要是花和果,花朵色彩、花被片数量,都是科学研究的对象,任何细节都不能放过。”

  野外调查华盖木的过程,更是保护的过程。孙卫邦团队调查发现,不少野生华盖木都散落于一些自然保护区。于是,每找到一株华盖木,他们都会对植株精准定位,并将具体经纬度告知其所在的自然保护区或者属地政府相关部门,推动日常巡护、病虫害防治等就地保护工作。迄今,野外调查共发现散生于西畴等5个县的52株野生华盖木,它们都得到了有效保护。

  “为何仅发现52株华盖木?又为何散生在5个县?”孙卫邦研究团队成员、中国科学院昆明植物研究所正高级工程师刀志灵分析说,“散布于5个县,说明华盖木分布也曾相对广泛;仅发现52株,很大程度是因为过度砍伐。”

  “华盖木的种子本就容易脱水失活,不易萌发,加之数量越来越稀少,其树种正常的基因交流与繁衍大幅衰退。要想保留这一物种,必须借助科技手段。”刀志灵说。

  把华盖木移到植物园

  通过人工引种栽培、迁地保护,保存树种70%左右的遗传多样性

  树龄短的尚不及腰高,树龄长的已高达10多米。“野外难得一见,但在这里能看到不同年龄段的华盖木。”穿过中国科学院昆明植物研究所昆明植物园的坡道,身兼昆明植物园主任的孙卫邦研究员带记者来到木兰园和其他植物专类园,通过人工繁育的77株华盖木在这里安了家。

  孙卫邦介绍,上世纪80年代初,昆明植物园便对华盖木开展人工引种栽培和迁地保护,几十年来,陆续在这里安家的77株华盖木,均来自对野外植株种子的人工繁育。不过,当初采集华盖木的种子并不容易。“采集时机很重要。去早了,果实还没成熟;去晚了,果实裂开、种子落地后,没多久便会失去活性。”中国科学院昆明植物研究所助理研究员蔡磊说。

  采集本身也是技术活。野生华盖木最矮的枝条也有十几米高,普通的修枝剪刀够不着,须采用特制的20米长的剪刀,由两个人合作完成。

  采集方法颇有讲究。“目前植物园人工引种种植的华盖木,绝大多数都不是同一株树的后代。”孙卫邦说,“为保留人工引种华盖木的基因多样性,我们尽可能采集分布不同区域、不同植株的种质资源。后来对迁地保护华盖木遗传结构等的研究发现,昆明植物园的华盖木迁地保护种群,保存了这个物种70%左右的遗传多样性。”

  引种栽培后,科学养护也需下足功夫。“定期观察、健康监测,样样不能少。比如,华盖木幼苗对生长环境湿润度要求高,这需要我们增加浇灌频率,监测、保证土壤湿度,同时做好病虫害防治。”刀志灵说。

  自1983年开始引种栽培,年年养护年年盼,定期引种新的植株,直到30年后,昆明植物园内最早引种来的一株华盖木才迎来首次花开。2013年3月,孙卫邦来到木兰园,远远望见树上白白的一朵花,他赶紧安排团队成员搭建钢架,爬上去凑近拍照、观察、取样,“木本植物保护周期很长,能够开花、结果,说明迁地保护取得了成效。”

  此后每隔一两年,昆明植物园都会有新的引种植株开花。每到花期临近,孙卫邦和团队就在这里蹲守、观察研究。“迁地保护最大的好处,在于方便开展有性繁殖等科学研究,植物园引种的华盖木提供了很好的科研样本。”孙卫邦说。

  这些年,对华盖木的科学研究不断深入,新发现不断增多。“比如之前国内大部分木兰科植物种子被认为是顽拗型或中间型,难以在种子库中长期保存。研究所通过长期的实验论证,证明华盖木的种子是正常型的,能够在种子库中以低温及超低温方式长期保存。”中国科学院昆明植物研究所助理研究员胡枭剑介绍,“我所在的科研团队为木兰科植物开发了一套胚性细胞诱导体系及其超低温保存技术,目前已在10余种木兰科植物种质资源的保存中得到应用。”

  近年来,昆明植物园还与周边林场、研究所等单位合作,在收集华盖木种源的基础上建设种质圃,开展迁地保护试验研究。

  不只是华盖木,在昆明植物园极小种群野生植物专类园,包括华盖木在内的44种极小种群野生植物在这里得到迁地保护,每株植物旁边的指示牌上展示了该物种被发现、保护的故事。孙卫邦介绍:“我们在这里开展科学管护、生长动态监测、数据采集分析,同时研究制定极小种群野生植物迁地保护活植物栽培保育规范,指导开展极小种群野生植物迁地保护工作。”

  截至目前,云南省已建成30个保护小区(点)、18个迁地保护基地和4个近地保护基地、16个物种回归实验基地,对华盖木、富民枳、巧家五针松等61种极小种群野生植物开展迁地保护。

  “开展极小种群野生植物迁地保护,不只是保护某个或某几个物种,而是带动整个植物物种多样性保护体系的整体提升。”云南省红河州林业和草原局局长杨云鸿说。

  把华盖木“装入”瓶子里

  攻克组织培养快繁技术,为包括华盖木在内的60余种极小种群野生植物保护提供技术支撑

  “除了人工引种栽培,是否还有其他方法培育华盖木树苗?”孙卫邦想到了自己的妻子罗桂芬,她是中国科学院昆明植物研究所正高级工程师。

  “华盖木的组织培养,你要不要试一下?”罗桂芬记得2010年丈夫第一次和她说起华盖木组织培养时的情形。但当孙卫邦把她领到昆明植物园十几米高的华盖木下,罗桂芬疑虑顿生:普通木本植物的组织培养就不太容易,何况这么高大的乔木?

  罗桂芬尝试两种方法并进:一是对华盖木的种子无菌萌发后进行组织培养,二是从昆明植物园生长了20多年的华盖木树上采集幼嫩的顶芽和腋芽实施无性繁殖。

  两种方法起初实施都不顺利。按照第一种方法操作,当时昆明植物园人工种植的华盖木还没开花,野外结果的华盖木,树很高,结果量又少,不易采集;用作组织培养实验的种子不能长期保存,一年只能尝试一次,一旦失败,只能等待来年。为破解华盖木种子无菌萌发的问题,罗桂芬足足尝试了5年。

  按照第二种方法操作,虽说植物园就有华盖木,随时有嫩芽,获取实验材料方便,但仍有关键性技术难题有待攻克:多数木本植物在组织培养过程中容易不断产生酚类物质,渗入培养基后导致培养基褐化——呈现褐色,种苗随之慢慢死亡。

  最初,罗桂芬怀疑是芽不够嫩。可哪怕是春天还带着苞片的嫩芽,褐化现象依然难以避免。

  怎么办?“用最笨的办法,解决了最难的问题。”罗桂芬试着将外植体换瓶的频次加密,从一个月换一次位置改为三天换一次,褐化情况越来越轻。渐渐地,外植体接触的培养基不再出现褐化,罗桂芬意识到:这次试对了!

  两种方法,都只是完成幼苗培育的第一步。幼苗从组织培养瓶栽种到土壤同样不容易:有些组织培养出的幼苗不生根。罗桂芬不断调试激素和培养基的配比,反复试验,对比数据,分析一些幼苗不生根的共性问题。

  从2010年开始尝试,到2015年华盖木组织培养快繁技术实现突破,再到2017年获得第一株组培苗,回顾这一过程,罗桂芬总会跟孙卫邦笑着抱怨:“干了30多年组织培养,华盖木是最难做的!”

  罗桂芬几次想放弃,孙卫邦一直为她鼓劲,强调这件事的意义:引种栽培只能“一生一”,但通过组织培养,则能实现“一生三”“三生九”,快速获取高质量苗木;更重要的是,打开了通过组织培养技术保护极小种群乔木的一扇门,将为更多像华盖木这样的极小种群乔木的全面保护与利用探索新路。

  “多一种技术储备,就意味着多了一份保存物种的希望。科学实践证明,只要肯花时间攻关,大多数极小种群野生植物都能找到合适的组织培养快繁技术。”罗桂芬的组织培养实验室里,如今保存着60多种极小种群野生植物的组培苗,“这些年,云南省不断加大极小种群野生植物拯救保护专项资金投入,我们的技术攻关、应用驶入了快车道。”

  在云南,组织培养快繁技术已在华盖木、滇桐、壮丽含笑、云南梧桐等60余种极小种群野生植物的保护中得到应用。

  让华盖木回归大自然

  多措并举初见成效,野外移栽1.5万余株

  “大山,才是华盖木最好的归宿。”除了人工引种栽培、组织培养繁育,这些年孙卫邦团队还把研究重点放在华盖木回归自然上:将人工繁育、一定苗龄的华盖木实施移栽,让它在原生地恢复到合理数量,能够开花、结果,形成自然更新的种群。

  回归自然,不是简单的人工移栽。

  2007年,由中国科学院昆明植物研究所、云南省林业科学院(现更名为云南省林业和草原科学院)等单位共同参与的“华盖木回归自然拯救保护”活动启动。为弄清华盖木的传粉过程,孙卫邦研究团队成员、中国科学院昆明植物研究所副研究员杨静与博士研究生陈叶、王斌等在野外蹲守了两年。观察发现,华盖木每年4月花期来临,通常要开两次花。第一次一般在傍晚,但仅仅开花1小时左右,它的内轮花瓣就会自动闭合,这时,偷爬进来的几只甲虫就被关进闭合的花瓣里,这里的湿度、温度,正适合甲虫“居住”。次日下午,内轮花瓣再次完全打开,沾满花粉的甲虫又爬向下一朵即将开放的花。

  原来,华盖木的“传粉使者”是甲虫,而非通常所认为的蜜蜂。“传粉是植物有性繁殖必不可少的环节,如果这些‘传粉使者’少了,华盖木孕育后代的机会也越来越少。”杨静说,“华盖木回归自然是一项系统工程,比如要提升移栽野外华盖木的结实率,就必须注重保护甲虫类昆虫,保护生态系统的完整性。”

  西畴县香坪山林场位于华盖木的适宜分布区,是其回归自然的理想场所,政府部门与科研机构在此协同提供支持。“林场周边的文山国家级自然保护区建立了华盖木回归自然试验研究基地,长到一定苗龄的华盖木树苗分别被编号、挂牌,移栽到包括我们林场在内的原生地,由中国科学院昆明植物研究所等科研机构提供全过程技术支持。”香坪山林场副场长雷连洪说,“华盖木生长对土壤肥力要求较高,文山州和文山国家级自然保护区提供资金支持,变施氮肥为有机肥,还配备了无人机帮助观测华盖木的生长状况,管护越来越科学。”

  最早回归自然的一批华盖木移栽在山沟里,结果雨季一来,山沟涨水、雨水冲刷,不少植株在移栽两年后陆续死亡。雷连洪说,“后来我们总结经验,通过实施林地清理等,大大提高了华盖木的成活率。”

  科学管护离不开护林员。在香坪山林场做了41年的护林员,雷连斌叫得出自己巡护区内每一棵树的名字。“华盖木是老朋友了。”巡护时,雷连斌通过观察华盖木掉落的叶子,便知道它有没有生病,“必要时出动无人机,集中连片喷洒杀虫剂。”

  为每棵珍贵树木挂上物种牌,向周边村民发放保护树种的科普宣传册,及时劝阻、制止破坏树木等行为——香坪山林场包括雷连斌在内的22名护林员,在守护一片森林的同时,也把自觉保护的理念带给周边群众。“近年来林场没有发生一起华盖木及其他树木被损坏、偷盗的事件。”雷连斌说。

  多措并举,华盖木种群回归自然保护措施初见成效。截至目前,云南已先后在西畴县小桥沟等11个地点移栽不同苗龄的华盖木1.5万余株。

  今年4月,《云南省极小种群野生植物保护名录(2021版)》(征求意见稿)发布,华盖木已不在名录当中。“资金、资源有限,名录移除保护成效明显的华盖木,有助于让其他更需要保护的极小种群野生植物进入名录,得到抢救性保护。同时,华盖木仍属于国家一级保护野生植物,对它的相关保护措施仍会继续。”孙卫邦说。

  作为拯救保护极小种群野生植物的重要措施,云南省迄今已对华盖木、杏黄兜兰、漾濞槭等20种极小种群野生植物开展回归自然与种群重建试验示范工作。

  “一个物种就是一个基因库。”云南省林业和草原局副局长王卫斌说,“未来10年,云南将继续聚焦极小种群野生植物开展拯救保护工作,不仅收集保存物种资源,更要努力实现野外种群恢复壮大。”

野生华盖木。蔡磊摄

华盖木裂开的果实。孙卫邦摄

中国科学院昆明植物研究所正高级工程师罗桂芬(右)和团队成员在观察华盖木组培苗生长情况。杨佳俊摄

摄录华盖木开花过程。杨静摄

  树干通直挺拔,高可达40余米;树冠形状奇特,“亭亭如华盖”,这便是我国云南局部地区特有的植物华盖木。

  “这是一个极小种群物种,更新非常困难。”在生态环境部9月23日举行的例行新闻发布会上,云南省林业和草原科学院教授杨宇明介绍说,滇东南狭域分布的被子植物中最古老物种之一的华盖木,最初野外仅发现6株,已不能够维持一个物种正常的基因交流和繁衍。

  如今,通过野外调查陆续发现的52株野生华盖木,都已采取了必要的就地保护措施;通过人工引种、繁育、回归自然等措施,1.5万余株华盖木在滇东南的广袤山间扎下根来。

  自然界里,像华盖木这样分布地域狭窄、种群及个体数量都极少、随时濒临灭绝的野生动植物种类,被称为“极小种群物种”。2005年,云南提出保护极小种群物种。2010年3月,《云南省极小种群物种拯救保护规划纲要(2010—2020年)》出台,将62种植物、50种动物列为极小种群物种,实施抢救性保护。“十三五”以来,云南省实施极小种群野生植物拯救保护项目120多个,华盖木、大树杜鹃等一批极小种群野生植物,从灭绝警戒线上被抢救了回来。

  2012年3月,原国家林业局和国家发改委联合印发《全国极小种群野生植物拯救保护工程规划(2011—2015年)》,将极小种群野生植物拯救保护工作推向全国。今年10月8日,国务院新闻办公室发表的《中国的生物多样性保护》白皮书指出,“中国还针对德保苏铁、华盖木、百山祖冷杉等120种极小种群野生植物开展抢救性保护,112种我国特有的珍稀濒危野生植物实现野外回归”。

  10月12日,习近平主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上的主旨讲话中指出:“生物多样性使地球充满生机,也是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。”

  作为世界上生物多样性最丰富的国家之一,我国不断强化生物多样性保护国家战略地位,系统实施濒危物种拯救工程,协同推进生物多样性保护与绿色发展,生物多样性保护取得显著成效。

  从最初野外仅发现6株,到如今回归自然1.5万余株,华盖木的新生,堪称我国加强生物多样性保护的生动例证。

  把华盖木从山上找出来

  开展野外调查,摸清树种资源底数,仅存的52株野生华盖木得到有效保护

  只一眼,刘玉壶便对它过目不忘。

  上世纪70年代,中国科学院植物学家刘玉壶带队在云南省文山壮族苗族自治州西畴县小桥沟野外考察时,无意中发现一株树干挺拔通直、树冠形状奇特的树:高约40米,树冠状如华盖,嫩叶泛白,老叶翠绿。后来,这种高大乔木被形象地命名为“华盖木”,之后的野外调查仅发现6株,属极度濒危物种。

  还有没有散落野外、不为人知的华盖木?为摸清底数,2001年起,沿着刘玉壶等老一辈植物学家的足迹,时为中国科学院昆明植物研究所副研究员的孙卫邦带领团队开始了10多年的野外调查。

  莽莽群山,雾霭连绵,他们循着文献记载的树种分布区,穿梭在滇东南的山野乡间。然而,要从茫茫林海中找出华盖木,谈何容易。

  “我们这儿发现一棵树有‘盖’,是不是你们说的‘华盖木’?”好几次,他们按村民提供的线索,欢喜而去,却又失望而归。

  为让更多人了解并帮助寻找华盖木,每次野外考察,孙卫邦和团队成员都会带上专门复印的华盖木资料图,分发给可能的分布区域周边村民。“保护华盖木,必须广泛动员群众参与。”他说。

  野外调查华盖木的过程,是宣传的过程,也是科学研究的过程。好不容易在野外发现了华盖木,为一睹它的开花,孙卫邦曾等了两年:头一年,他只看到枯萎凋零的落花;第二年,听说华盖木即将开花,他一大早便和团队赶到红河哈尼族彝族自治州屏边苗族自治县的深山。因华盖木枝条高,他们请当地村民帮忙采摘,可采下的却是尚未开放的花蕾。

  为了让花蕾保鲜,孙卫邦找来白糖兑入清水,一顿饭的工夫,插在水中的花开了。与此前文献记载的粉色不同,孙卫邦看到的是温润如玉的白色。他难掩兴奋,抓紧拍照,照片成为后来研究华盖木的重要参考资料。“华盖木是我国特有的木兰科单种属植物,木兰科植物的分类依据主要是花和果,花朵色彩、花被片数量,都是科学研究的对象,任何细节都不能放过。”

  野外调查华盖木的过程,更是保护的过程。孙卫邦团队调查发现,不少野生华盖木都散落于一些自然保护区。于是,每找到一株华盖木,他们都会对植株精准定位,并将具体经纬度告知其所在的自然保护区或者属地政府相关部门,推动日常巡护、病虫害防治等就地保护工作。迄今,野外调查共发现散生于西畴等5个县的52株野生华盖木,它们都得到了有效保护。

  “为何仅发现52株华盖木?又为何散生在5个县?”孙卫邦研究团队成员、中国科学院昆明植物研究所正高级工程师刀志灵分析说,“散布于5个县,说明华盖木分布也曾相对广泛;仅发现52株,很大程度是因为过度砍伐。”

  “华盖木的种子本就容易脱水失活,不易萌发,加之数量越来越稀少,其树种正常的基因交流与繁衍大幅衰退。要想保留这一物种,必须借助科技手段。”刀志灵说。

  把华盖木移到植物园

  通过人工引种栽培、迁地保护,保存树种70%左右的遗传多样性

  树龄短的尚不及腰高,树龄长的已高达10多米。“野外难得一见,但在这里能看到不同年龄段的华盖木。”穿过中国科学院昆明植物研究所昆明植物园的坡道,身兼昆明植物园主任的孙卫邦研究员带记者来到木兰园和其他植物专类园,通过人工繁育的77株华盖木在这里安了家。

  孙卫邦介绍,上世纪80年代初,昆明植物园便对华盖木开展人工引种栽培和迁地保护,几十年来,陆续在这里安家的77株华盖木,均来自对野外植株种子的人工繁育。不过,当初采集华盖木的种子并不容易。“采集时机很重要。去早了,果实还没成熟;去晚了,果实裂开、种子落地后,没多久便会失去活性。”中国科学院昆明植物研究所助理研究员蔡磊说。

  采集本身也是技术活。野生华盖木最矮的枝条也有十几米高,普通的修枝剪刀够不着,须采用特制的20米长的剪刀,由两个人合作完成。

  采集方法颇有讲究。“目前植物园人工引种种植的华盖木,绝大多数都不是同一株树的后代。”孙卫邦说,“为保留人工引种华盖木的基因多样性,我们尽可能采集分布不同区域、不同植株的种质资源。后来对迁地保护华盖木遗传结构等的研究发现,昆明植物园的华盖木迁地保护种群,保存了这个物种70%左右的遗传多样性。”

  引种栽培后,科学养护也需下足功夫。“定期观察、健康监测,样样不能少。比如,华盖木幼苗对生长环境湿润度要求高,这需要我们增加浇灌频率,监测、保证土壤湿度,同时做好病虫害防治。”刀志灵说。

  自1983年开始引种栽培,年年养护年年盼,定期引种新的植株,直到30年后,昆明植物园内最早引种来的一株华盖木才迎来首次花开。2013年3月,孙卫邦来到木兰园,远远望见树上白白的一朵花,他赶紧安排团队成员搭建钢架,爬上去凑近拍照、观察、取样,“木本植物保护周期很长,能够开花、结果,说明迁地保护取得了成效。”

  此后每隔一两年,昆明植物园都会有新的引种植株开花。每到花期临近,孙卫邦和团队就在这里蹲守、观察研究。“迁地保护最大的好处,在于方便开展有性繁殖等科学研究,植物园引种的华盖木提供了很好的科研样本。”孙卫邦说。

  这些年,对华盖木的科学研究不断深入,新发现不断增多。“比如之前国内大部分木兰科植物种子被认为是顽拗型或中间型,难以在种子库中长期保存。研究所通过长期的实验论证,证明华盖木的种子是正常型的,能够在种子库中以低温及超低温方式长期保存。”中国科学院昆明植物研究所助理研究员胡枭剑介绍,“我所在的科研团队为木兰科植物开发了一套胚性细胞诱导体系及其超低温保存技术,目前已在10余种木兰科植物种质资源的保存中得到应用。”

  近年来,昆明植物园还与周边林场、研究所等单位合作,在收集华盖木种源的基础上建设种质圃,开展迁地保护试验研究。

  不只是华盖木,在昆明植物园极小种群野生植物专类园,包括华盖木在内的44种极小种群野生植物在这里得到迁地保护,每株植物旁边的指示牌上展示了该物种被发现、保护的故事。孙卫邦介绍:“我们在这里开展科学管护、生长动态监测、数据采集分析,同时研究制定极小种群野生植物迁地保护活植物栽培保育规范,指导开展极小种群野生植物迁地保护工作。”

  截至目前,云南省已建成30个保护小区(点)、18个迁地保护基地和4个近地保护基地、16个物种回归实验基地,对华盖木、富民枳、巧家五针松等61种极小种群野生植物开展迁地保护。

  “开展极小种群野生植物迁地保护,不只是保护某个或某几个物种,而是带动整个植物物种多样性保护体系的整体提升。”云南省红河州林业和草原局局长杨云鸿说。

  把华盖木“装入”瓶子里

  攻克组织培养快繁技术,为包括华盖木在内的60余种极小种群野生植物保护提供技术支撑

  “除了人工引种栽培,是否还有其他方法培育华盖木树苗?”孙卫邦想到了自己的妻子罗桂芬,她是中国科学院昆明植物研究所正高级工程师。

  “华盖木的组织培养,你要不要试一下?”罗桂芬记得2010年丈夫第一次和她说起华盖木组织培养时的情形。但当孙卫邦把她领到昆明植物园十几米高的华盖木下,罗桂芬疑虑顿生:普通木本植物的组织培养就不太容易,何况这么高大的乔木?

  罗桂芬尝试两种方法并进:一是对华盖木的种子无菌萌发后进行组织培养,二是从昆明植物园生长了20多年的华盖木树上采集幼嫩的顶芽和腋芽实施无性繁殖。

  两种方法起初实施都不顺利。按照第一种方法操作,当时昆明植物园人工种植的华盖木还没开花,野外结果的华盖木,树很高,结果量又少,不易采集;用作组织培养实验的种子不能长期保存,一年只能尝试一次,一旦失败,只能等待来年。为破解华盖木种子无菌萌发的问题,罗桂芬足足尝试了5年。

  按照第二种方法操作,虽说植物园就有华盖木,随时有嫩芽,获取实验材料方便,但仍有关键性技术难题有待攻克:多数木本植物在组织培养过程中容易不断产生酚类物质,渗入培养基后导致培养基褐化——呈现褐色,种苗随之慢慢死亡。

  最初,罗桂芬怀疑是芽不够嫩。可哪怕是春天还带着苞片的嫩芽,褐化现象依然难以避免。

  怎么办?“用最笨的办法,解决了最难的问题。”罗桂芬试着将外植体换瓶的频次加密,从一个月换一次位置改为三天换一次,褐化情况越来越轻。渐渐地,外植体接触的培养基不再出现褐化,罗桂芬意识到:这次试对了!

  两种方法,都只是完成幼苗培育的第一步。幼苗从组织培养瓶栽种到土壤同样不容易:有些组织培养出的幼苗不生根。罗桂芬不断调试激素和培养基的配比,反复试验,对比数据,分析一些幼苗不生根的共性问题。

  从2010年开始尝试,到2015年华盖木组织培养快繁技术实现突破,再到2017年获得第一株组培苗,回顾这一过程,罗桂芬总会跟孙卫邦笑着抱怨:“干了30多年组织培养,华盖木是最难做的!”

  罗桂芬几次想放弃,孙卫邦一直为她鼓劲,强调这件事的意义:引种栽培只能“一生一”,但通过组织培养,则能实现“一生三”“三生九”,快速获取高质量苗木;更重要的是,打开了通过组织培养技术保护极小种群乔木的一扇门,将为更多像华盖木这样的极小种群乔木的全面保护与利用探索新路。

  “多一种技术储备,就意味着多了一份保存物种的希望。科学实践证明,只要肯花时间攻关,大多数极小种群野生植物都能找到合适的组织培养快繁技术。”罗桂芬的组织培养实验室里,如今保存着60多种极小种群野生植物的组培苗,“这些年,云南省不断加大极小种群野生植物拯救保护专项资金投入,我们的技术攻关、应用驶入了快车道。”

  在云南,组织培养快繁技术已在华盖木、滇桐、壮丽含笑、云南梧桐等60余种极小种群野生植物的保护中得到应用。

  让华盖木回归大自然

  多措并举初见成效,野外移栽1.5万余株

  “大山,才是华盖木最好的归宿。”除了人工引种栽培、组织培养繁育,这些年孙卫邦团队还把研究重点放在华盖木回归自然上:将人工繁育、一定苗龄的华盖木实施移栽,让它在原生地恢复到合理数量,能够开花、结果,形成自然更新的种群。

  回归自然,不是简单的人工移栽。

  2007年,由中国科学院昆明植物研究所、云南省林业科学院(现更名为云南省林业和草原科学院)等单位共同参与的“华盖木回归自然拯救保护”活动启动。为弄清华盖木的传粉过程,孙卫邦研究团队成员、中国科学院昆明植物研究所副研究员杨静与博士研究生陈叶、王斌等在野外蹲守了两年。观察发现,华盖木每年4月花期来临,通常要开两次花。第一次一般在傍晚,但仅仅开花1小时左右,它的内轮花瓣就会自动闭合,这时,偷爬进来的几只甲虫就被关进闭合的花瓣里,这里的湿度、温度,正适合甲虫“居住”。次日下午,内轮花瓣再次完全打开,沾满花粉的甲虫又爬向下一朵即将开放的花。

  原来,华盖木的“传粉使者”是甲虫,而非通常所认为的蜜蜂。“传粉是植物有性繁殖必不可少的环节,如果这些‘传粉使者’少了,华盖木孕育后代的机会也越来越少。”杨静说,“华盖木回归自然是一项系统工程,比如要提升移栽野外华盖木的结实率,就必须注重保护甲虫类昆虫,保护生态系统的完整性。”

  西畴县香坪山林场位于华盖木的适宜分布区,是其回归自然的理想场所,政府部门与科研机构在此协同提供支持。“林场周边的文山国家级自然保护区建立了华盖木回归自然试验研究基地,长到一定苗龄的华盖木树苗分别被编号、挂牌,移栽到包括我们林场在内的原生地,由中国科学院昆明植物研究所等科研机构提供全过程技术支持。”香坪山林场副场长雷连洪说,“华盖木生长对土壤肥力要求较高,文山州和文山国家级自然保护区提供资金支持,变施氮肥为有机肥,还配备了无人机帮助观测华盖木的生长状况,管护越来越科学。”

  最早回归自然的一批华盖木移栽在山沟里,结果雨季一来,山沟涨水、雨水冲刷,不少植株在移栽两年后陆续死亡。雷连洪说,“后来我们总结经验,通过实施林地清理等,大大提高了华盖木的成活率。”

  科学管护离不开护林员。在香坪山林场做了41年的护林员,雷连斌叫得出自己巡护区内每一棵树的名字。“华盖木是老朋友了。”巡护时,雷连斌通过观察华盖木掉落的叶子,便知道它有没有生病,“必要时出动无人机,集中连片喷洒杀虫剂。”

  为每棵珍贵树木挂上物种牌,向周边村民发放保护树种的科普宣传册,及时劝阻、制止破坏树木等行为——香坪山林场包括雷连斌在内的22名护林员,在守护一片森林的同时,也把自觉保护的理念带给周边群众。“近年来林场没有发生一起华盖木及其他树木被损坏、偷盗的事件。”雷连斌说。

  多措并举,华盖木种群回归自然保护措施初见成效。截至目前,云南已先后在西畴县小桥沟等11个地点移栽不同苗龄的华盖木1.5万余株。

  今年4月,《云南省极小种群野生植物保护名录(2021版)》(征求意见稿)发布,华盖木已不在名录当中。“资金、资源有限,名录移除保护成效明显的华盖木,有助于让其他更需要保护的极小种群野生植物进入名录,得到抢救性保护。同时,华盖木仍属于国家一级保护野生植物,对它的相关保护措施仍会继续。”孙卫邦说。

  作为拯救保护极小种群野生植物的重要措施,云南省迄今已对华盖木、杏黄兜兰、漾濞槭等20种极小种群野生植物开展回归自然与种群重建试验示范工作。

  “一个物种就是一个基因库。”云南省林业和草原局副局长王卫斌说,“未来10年,云南将继续聚焦极小种群野生植物开展拯救保护工作,不仅收集保存物种资源,更要努力实现野外种群恢复壮大。”

文章来源于互联网中科网:华盖木在抢救性保护中迎来新生 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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晓妆如玉暮如霞——木芙蓉

  秋日徐风碧晴空,芙蓉盈盈笑意浓。

  晨妆晓玉飞霞午,日暮深红落浅红。

  五月的暖风带来了木芙蓉的初夏之美,殊不知,金秋时节,国庆前后,方才是木芙蓉的盛花时节。在秋日晴空下,一朵朵木芙蓉绽放在枝头上,花颜尽展,灿烂夺目。

  木芙蓉(Hibiscus mutabilis)为锦葵科,木槿属落叶灌木或小乔木,我国传统名花,又名芙蓉、三变化、木莲、拒霜花等,原产于我国西南部,栽培历史悠久,五代十国时,后蜀主孟昶植芙蓉四十里上下,深秋时节成都城芙蓉怒放,玉蕊凝霞,烂漫如春,芳姿妩媚,如锦似绣,故成都有“蓉城”之称。《广群芳谱》中称此花“清姿雅质,独殿众芳。秋江寂寞,不怨东风,可称俟命之君子矣。”

  在中国传统文化里,被称为芙蓉的花有两种,一为水中仙子——荷花,另一位便是文中的主角——木芙蓉。古人常用木芙蓉代指佳人,正是由于木芙蓉娇艳的花朵,像少女一般娇嫩美丽,在极尽美丽的绽放后,会毫不犹豫地凋谢。而接下来我们要讲的,便是木芙蓉与林黛玉的一段不解之缘。

  在曹雪芹的笔下,以花喻人贯穿《红楼梦》的始终,达到了登峰造极的境界——特定的“花”被用来塑造红楼女儿的品格象征,如牡丹与宝钗相契,梅花与李纨相应,海棠与湘云相合等。红楼女儿中,黛玉关涉的植物意象最多,如绛珠草、翠竹、桃花、柳絮、芙蓉、芭蕉等,彼此叠加,为黛玉造型。而被认可度最高的植物意象却是“芙蓉”。以芙蓉写黛玉,《红楼梦》中有两处:一是第63回“寿怡红群芳开夜宴”,众人抽花名签字行酒令,黛玉掣得一枝芙蓉,题曰“风露清愁”,且系一句旧诗“莫怨东风当自嗟”,众人言说除了黛玉“别人不配作芙蓉”,此为明点;二是第78回,宝玉撰《芙蓉女儿诔》祭奠做了“芙蓉花神”的晴雯,结果“从芙蓉花中走出来”了黛玉,二人修改诔文,闻听宝玉说出“茜纱窗下,我本无缘;黄土垄中,卿何薄命”时,黛玉陡然变色,此为强化。

  根据相关前后文描写的“芙蓉”时令、生境、形态特征推断,曹雪芹形容黛玉的非木芙蓉莫属了。“其为质则金玉不足喻其贵;其为性则冰雪不足喻其洁;其为神则星日不足喻其精;其为貌则花月不足喻其色。”可见,在曹雪芹的心目中,木芙蓉是不同凡俗的奇葩。唐人咏芙蓉诗曰,“水面芙蓉秋已衰,繁条倒是着花时。平明露滴峦红脸,似有朝开暮落悲。”以木芙蓉喻黛玉,是再恰当不过的了。

  木芙蓉叶宽卵形至圆卵形或心形,常5-7裂,裂片三角形,先端渐尖,具钝圆锯齿,上面疏被星状细毛和点,下面密被星状细绒毛。花单生于枝端叶腋间,有单瓣、重瓣等不同栽培品种、变种等,花大色丽,广州地区每年国庆前后迎来盛花期。

  木芙蓉还是花中“变脸”高手之一,那是因为它的花瓣内含有花青素,会随着温度和酸碱度的变化而变化,花朵的颜色在清晨初开时是洁白(淡红)的,午后转为粉红色,下午又逐渐呈红色,到傍晚花朵快闭合凋谢时,颜色呈深红色,人们形容其“晓妆如玉暮如霞”,故称之“三醉芙蓉”。

  除了观赏之外,木芙蓉亦有着良好的药用价值,花、枝、根皮有清热解毒、消肿排脓、凉血止血等功效,叶片还是一味很好的止血药。而对于万物皆可吃的广州人民来说,木芙蓉也可以成为餐桌上的美食之一,芙蓉花煎蛋、芙蓉豆腐羹、芙蓉糯米粥、芙蓉花茶等,都是餐桌上的美味。

  一年一度的木芙蓉盛花时节即将到来,一株株木芙蓉都挂满了花骨朵儿,生机盎然。

盛开的木芙蓉

单瓣品种

重瓣品种

文章来源于互联网中科网:晓妆如玉暮如霞——木芙蓉 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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  甘肃临夏回族自治州和政地区有100余个化石地点,发现和征集的化石标本超过3万件,是中国乃至整个欧亚大陆产出哺乳动物化石最为丰富的地区。

  这些化石为研究古地理、古气候等提供了怎样的证据?中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长邓涛近日接受中新社“东西问”独家专访,进行深度解读。

  现将访谈实录摘要如下:

  中新社记者:和政地区的化石范围如何分布?都有哪些特点?

  邓涛:和政是一个富含哺乳动物化石的地区,并不仅仅指和政县,还有周边广河县、东乡县、临夏县的一部分。在古生物研究上,称之为和政地区。

  该地区化石记录了从3000万年前到100多万年前古动物演变过程,我们将它分为4个时间段,命名为4大动物群。分别是晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群、早更新世真马动物群。

  巨犀动物群距今3000万年左右,典型代表巨犀是地质历史中最大的陆生哺乳动物。铲齿象动物群距今1500万年,当时全球处于暖期,包括和政地区在内的中国北方森林密布,除了典型动物铲齿象外,甚至出现古猿。

  距今1160万年前,地球气候发生巨变,森林消失,草原出现,依托森林生活的动物消失、绝灭,适应草原生活的三趾马动物群出现,直到距今360万年前,三趾马动物群始终统治着和政地区,这也是当地化石最丰富的动物群。

  距今250万年前,是冰河时期,气候变得非常寒冷。随着青藏高原的隆升,和政地区海拔高度达2000多米,出现真马动物群,这个时期有很多食肉动物,目前发现有2种剑齿虎、3种猎狗、猎豹、中华虎等动物化石。

  中新社记者:生物死亡变成化石的几率渺茫,但为何和政地区会有大量的、年代连续的古生物化石?

  邓涛:生物死亡变成化石条件苛刻,需要动物群的数量非常庞大;更需地层快速埋藏,使其易于保存;并且地下水需富含矿物质,通过渗透将含有磷酸钙的骨骼置换成碳酸钙,不易风化。

  首先,和政地区拥有4大动物群,满足数量庞大的要求。其次,其紧挨青藏高原,处于临夏盆地地势低洼区,青藏高原隆升过程中,沉积物会堆积在此,加之盆地不断凹陷,保留不同时期的沉积物,为动物死亡掩埋提供场所。

  而在地下水方面,临夏盆地南侧太子山是古生代时期,沉积有几亿年前海洋里面石灰岩,高山流水渗透过石灰岩时,会把碳酸钙溶解在水中,当它作用于动物骨骼,使其不易风化,有变成化石的机会。

  中新社记者:研究和政地区古动物化石,对于构建哺乳类动物演化序列有何意义?

  邓涛:在同一个时期,欧亚大陆都生活着类似动物群。但由于其他地方并无这样好的化石条件,通过研究和政地区化石,用以证明欧亚大陆动物演变过程。

  如三趾马、真马,它们是从北美大陆迁徙到亚欧大陆来。虽然现在亚欧大陆和北美大陆之间的白令海峡(最大水深52米)可能阻碍动物迁徙,但在冰河晚期,由于海水结冰,海平面下降100多米,使海峡成为亚欧大陆与北美大陆之间的陆桥,便于大规模植物扩散和动物迁徙。

  比如一千万年前,和政地区最有代表性的动物和政羊(其个体大小和体态与羊接近,但属牛科动物),即是如今生活在阿拉斯加一带麝牛的祖先,但现在在和政地区甚至亚欧大陆却没见到麝牛。

  近年来,通过追踪化石地点、梳理时间线,得到了非常明晰的迁徙路线,和政羊通过和政地区—中国西北—西伯利亚—阿拉斯加这样的线路迁徙。事实上,类似这样跨洲的迁徙有很多,可从和政化石中得知环境的变迁和动物迁徙起源地等信息和线索。

  中新社记者:和政地区紧邻青藏高原,是否可以通过研究古生物迁徙路线,推测出青藏高原形成的过程?

  邓涛:目前青藏高原平均海拔为4000多米,对于人类来说,是很难逾越的地理障碍;对动物亦如此,它的隔离效应明显。今天,青藏高原南北的动物群完全不一样。

  我们在青藏高原北侧发现大量巨犀化石,时间跨度为2000多万年前到3000万年前,而最早只有在高原南侧的巴基斯坦发现巨犀化石,是孤零零的一个点。随着蒙古国、中国、哈萨克斯坦发现巨犀化石,大家很难理解巨犀是如何跨过青藏高原的。

  通过分析各地巨犀的亲远关系,建立巨犀“家谱”及迁徙路线图,巨犀在渐新世早期从青藏高原北侧的蒙古高原经中国西北地区扩散到南亚,巴基斯坦巨犀的后代又在渐新世晚期返回甘肃和新疆。

  由此也证明,巨犀生活时期,青藏地区海拔高度不超过2000米,动物可自由迁徙。而在铲齿象动物群时代,青藏高原南侧没有铲齿象活动迹象,也就是说在1500万年前,青藏高原已经阻碍了铲齿象向南扩散和迁徙。由此可知,青藏高原是逐渐隆升的过程。

  中新社记者:从3000万年前到100多万年前的时间内,和政地区更替出现四大动物群,其出现和灭绝对于研究当时地球气候变化有无帮助?

  邓涛:我们在东乡县发现披毛犀化石,距今已有250万年。而它的祖先是距今370万年前,在西藏阿里地区,是最早发现披毛犀的地方。现在在河北、贝加尔湖等地也发现披毛犀化石,它们为什么会“一路向北”?是因为气温变化影响了其迁徙。

  距今370万年的时期,属全球暖期,除了青藏高原,其余地区以炎热为主,身披长毛的动物,只能生活在高寒地区。

  距今250万年前,全球进入冰河时期,和政地区也变成一个寒冷环境,更多地方适合披毛犀这类动物生存。随着寒冷区域扩大,迁徙路线明晰,那些适合温暖甚至炎热的动物要么向南方迁徙,要么灭绝……这精准呈现出气候、环境变化过程。

  中新社记者:通过对于古生物化石的研究,可以判断出当时气候特点,将其串联起来是否可以得到全球“气象表”,并推测出下一步气候变化特点?

  邓涛:从新生代时期(始于距今6500万年)的动物群到如今,能够反映出地球气候是波动的。从更长地质时代来看,整体气候趋势是逐渐降温。需要注意的是,跨度几万年甚至几十万年的地质尺度,远比人类社会长得多。有研究表明,人类社会百年内全球温度上升2℃,而这样的快速升温是动物难以适应的。

  古生物学家研究发现,地球上曾共发生过5次大灭绝,也有人认为第6次灭绝正在到来。百年内的快速升温,使生态系统难以适应,虽然人类抵抗自然灾难的能力要比动物强很多,但如果动植物灭绝了,人类不可能“独善其身”,应该有更大的智慧,去处理人与地球的关系。

  中新社记者:研究古生物化石,对研究人类起源有哪些借鉴意义?

  邓涛:人类演化的规律跟其他动物非常类似,人类的祖先也是动物的一种,自然属性和灵长类动物相似。

  现在人类对自然灾难,有很多难以克服,这始终是非常大的威胁。而对于人类的祖先灵长类动物来讲,自然界是一个非常大的驱动因素,逃避恶劣环境,逐水草而居,这跟别的动物很类似,所以我们可以从动物的演化过程了解到人类祖先。

资料图:甘肃和政古动物化石博物馆展出“世界上独一无二的和政羊化石”。中新社记者 孙自法摄

资料图:甘肃和政古动物化石博物馆展出“世界上最丰富的铲齿象化石”。中新社记者 孙自法摄

资料图:甘肃临夏盆地广河县发现的隐匿剑齿虎下颌化石。孙博阳供图

资料图:甘肃和政古动物化石博物馆展出“世界上最大的真马化石埃氏马”。中新社记者 孙自法摄

  甘肃临夏回族自治州和政地区有100余个化石地点,发现和征集的化石标本超过3万件,是中国乃至整个欧亚大陆产出哺乳动物化石最为丰富的地区。

  这些化石为研究古地理、古气候等提供了怎样的证据?中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长邓涛近日接受中新社“东西问”独家专访,进行深度解读。

  现将访谈实录摘要如下:

  中新社记者:和政地区的化石范围如何分布?都有哪些特点?

  邓涛:和政是一个富含哺乳动物化石的地区,并不仅仅指和政县,还有周边广河县、东乡县、临夏县的一部分。在古生物研究上,称之为和政地区。

  该地区化石记录了从3000万年前到100多万年前古动物演变过程,我们将它分为4个时间段,命名为4大动物群。分别是晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群、早更新世真马动物群。

  巨犀动物群距今3000万年左右,典型代表巨犀是地质历史中最大的陆生哺乳动物。铲齿象动物群距今1500万年,当时全球处于暖期,包括和政地区在内的中国北方森林密布,除了典型动物铲齿象外,甚至出现古猿。

  距今1160万年前,地球气候发生巨变,森林消失,草原出现,依托森林生活的动物消失、绝灭,适应草原生活的三趾马动物群出现,直到距今360万年前,三趾马动物群始终统治着和政地区,这也是当地化石最丰富的动物群。

  距今250万年前,是冰河时期,气候变得非常寒冷。随着青藏高原的隆升,和政地区海拔高度达2000多米,出现真马动物群,这个时期有很多食肉动物,目前发现有2种剑齿虎、3种猎狗、猎豹、中华虎等动物化石。

  中新社记者:生物死亡变成化石的几率渺茫,但为何和政地区会有大量的、年代连续的古生物化石?

  邓涛:生物死亡变成化石条件苛刻,需要动物群的数量非常庞大;更需地层快速埋藏,使其易于保存;并且地下水需富含矿物质,通过渗透将含有磷酸钙的骨骼置换成碳酸钙,不易风化。

  首先,和政地区拥有4大动物群,满足数量庞大的要求。其次,其紧挨青藏高原,处于临夏盆地地势低洼区,青藏高原隆升过程中,沉积物会堆积在此,加之盆地不断凹陷,保留不同时期的沉积物,为动物死亡掩埋提供场所。

  而在地下水方面,临夏盆地南侧太子山是古生代时期,沉积有几亿年前海洋里面石灰岩,高山流水渗透过石灰岩时,会把碳酸钙溶解在水中,当它作用于动物骨骼,使其不易风化,有变成化石的机会。

  中新社记者:研究和政地区古动物化石,对于构建哺乳类动物演化序列有何意义?

  邓涛:在同一个时期,欧亚大陆都生活着类似动物群。但由于其他地方并无这样好的化石条件,通过研究和政地区化石,用以证明欧亚大陆动物演变过程。

  如三趾马、真马,它们是从北美大陆迁徙到亚欧大陆来。虽然现在亚欧大陆和北美大陆之间的白令海峡(最大水深52米)可能阻碍动物迁徙,但在冰河晚期,由于海水结冰,海平面下降100多米,使海峡成为亚欧大陆与北美大陆之间的陆桥,便于大规模植物扩散和动物迁徙。

  比如一千万年前,和政地区最有代表性的动物和政羊(其个体大小和体态与羊接近,但属牛科动物),即是如今生活在阿拉斯加一带麝牛的祖先,但现在在和政地区甚至亚欧大陆却没见到麝牛。

  近年来,通过追踪化石地点、梳理时间线,得到了非常明晰的迁徙路线,和政羊通过和政地区—中国西北—西伯利亚—阿拉斯加这样的线路迁徙。事实上,类似这样跨洲的迁徙有很多,可从和政化石中得知环境的变迁和动物迁徙起源地等信息和线索。

  中新社记者:和政地区紧邻青藏高原,是否可以通过研究古生物迁徙路线,推测出青藏高原形成的过程?

  邓涛:目前青藏高原平均海拔为4000多米,对于人类来说,是很难逾越的地理障碍;对动物亦如此,它的隔离效应明显。今天,青藏高原南北的动物群完全不一样。

  我们在青藏高原北侧发现大量巨犀化石,时间跨度为2000多万年前到3000万年前,而最早只有在高原南侧的巴基斯坦发现巨犀化石,是孤零零的一个点。随着蒙古国、中国、哈萨克斯坦发现巨犀化石,大家很难理解巨犀是如何跨过青藏高原的。

  通过分析各地巨犀的亲远关系,建立巨犀“家谱”及迁徙路线图,巨犀在渐新世早期从青藏高原北侧的蒙古高原经中国西北地区扩散到南亚,巴基斯坦巨犀的后代又在渐新世晚期返回甘肃和新疆。

  由此也证明,巨犀生活时期,青藏地区海拔高度不超过2000米,动物可自由迁徙。而在铲齿象动物群时代,青藏高原南侧没有铲齿象活动迹象,也就是说在1500万年前,青藏高原已经阻碍了铲齿象向南扩散和迁徙。由此可知,青藏高原是逐渐隆升的过程。

  中新社记者:从3000万年前到100多万年前的时间内,和政地区更替出现四大动物群,其出现和灭绝对于研究当时地球气候变化有无帮助?

  邓涛:我们在东乡县发现披毛犀化石,距今已有250万年。而它的祖先是距今370万年前,在西藏阿里地区,是最早发现披毛犀的地方。现在在河北、贝加尔湖等地也发现披毛犀化石,它们为什么会“一路向北”?是因为气温变化影响了其迁徙。

  距今370万年的时期,属全球暖期,除了青藏高原,其余地区以炎热为主,身披长毛的动物,只能生活在高寒地区。

  距今250万年前,全球进入冰河时期,和政地区也变成一个寒冷环境,更多地方适合披毛犀这类动物生存。随着寒冷区域扩大,迁徙路线明晰,那些适合温暖甚至炎热的动物要么向南方迁徙,要么灭绝……这精准呈现出气候、环境变化过程。

  中新社记者:通过对于古生物化石的研究,可以判断出当时气候特点,将其串联起来是否可以得到全球“气象表”,并推测出下一步气候变化特点?

  邓涛:从新生代时期(始于距今6500万年)的动物群到如今,能够反映出地球气候是波动的。从更长地质时代来看,整体气候趋势是逐渐降温。需要注意的是,跨度几万年甚至几十万年的地质尺度,远比人类社会长得多。有研究表明,人类社会百年内全球温度上升2℃,而这样的快速升温是动物难以适应的。

  古生物学家研究发现,地球上曾共发生过5次大灭绝,也有人认为第6次灭绝正在到来。百年内的快速升温,使生态系统难以适应,虽然人类抵抗自然灾难的能力要比动物强很多,但如果动植物灭绝了,人类不可能“独善其身”,应该有更大的智慧,去处理人与地球的关系。

  中新社记者:研究古生物化石,对研究人类起源有哪些借鉴意义?

  邓涛:人类演化的规律跟其他动物非常类似,人类的祖先也是动物的一种,自然属性和灵长类动物相似。

  现在人类对自然灾难,有很多难以克服,这始终是非常大的威胁。而对于人类的祖先灵长类动物来讲,自然界是一个非常大的驱动因素,逃避恶劣环境,逐水草而居,这跟别的动物很类似,所以我们可以从动物的演化过程了解到人类祖先。

文章来源于互联网中科网:邓涛:数万史前动物化石为何在中国西北密集出现? 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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科学的世界化和在地化

  科学诞生以后的传播和发展,是一个世界化的过程,对于接受地文明来说也是在地化(也称“本土化”)过程。科学的世界化和在地化是一个复杂的过程,在相当长的时期里,与欧洲的海外殖民活动相伴随。

  在15世纪末,1492年意大利航海家克里托弗·哥伦布(1452~1506)横渡大西洋到达美洲,1498年葡萄牙航海家瓦斯科·达·伽马(1469~1524)绕过好望角到达印度,由于大西洋和印度洋海路的开辟,西欧大西洋沿岸国家纷纷向海外殖民。葡萄牙、荷兰、英国和美国先后称霸世界百余年。

  1510年葡萄牙占据果阿作为东征的大本营,1600年英国建东印度公司作为殖民机构,1675年荷兰建西印度公司贩卖奴隶和贵金属,1776年欧洲移民在北美殖民地建立了美利坚合众国,1898年美西战争之后列强重新瓜分殖民地,日本通过明治维新迅速跻身列强行列。

  “科学殖民”作为殖民活动的一部分,经历了到殖民地收集科学资源、把殖民地当作科学试验场,直至在殖民地建立直接服务于侵略活动的科学机构的过程。

  近五百年的历史事变中,中国从一个中央集权的君主制帝国,逐渐沦为列强的半殖民地。1553年葡萄牙租我澳门、1642年荷兰占我台湾、1842年英国借我香港,日本通过甲午海战(1895年)强割我台湾,继而又借日俄战争(1905年)攫取我满洲权益,进而发动以失败告终的侵我中华之战争(1931年)。

  日本侵略者在中国东北建立的殖民机构主要有五个:满洲都督府(后改为总督府,1905年)、南满铁路株式会社(以下简称满铁,1906年)、关东军司令部(1919年)、伪“满洲帝国”(1932年)和满洲重工业开发株式会社(以下简称满业,1937年)。日本在中国的科学殖民活动突出表现为,直接为侵略战争服务的四个研究机构的建立——台湾总督府制药所检查科(1896年)、满铁中央试验所(1907年)、上海自然科学研究所(1931年)、大陆科学院(1935年)。

  殖民与反殖民的斗争是近代中国历史的主题,“科学中国化”成为这种斗争的重要手段,以反殖民的“科学中国化”对抗殖民者的“科学殖民”。

  科学中国化的观念始于明廷礼部尚书徐光启(1562~1633),他提出的“中西会通”的修历主旨,作为科学中国化的方向一直影响着中国的近代科学启蒙,包括西学东渐、洋务新政和新文化运动。

  从学术角度比较完整地阐述这一任务的学者是胡适(1891~1962)。作为北京大学的校长,他在1947年9月7日的《中央日报》上发表了《争取学术独立的十年计划》。这里的“独立”指的就是中国化,这里的“学术”显然包括科学。胡适给科学中国化规定了四项任务:有足够多本国科学教授而不假外籍、有各种科学研究机构提供给专业人才、能为解决国计民生服务、能与国际同行合作为科学的发展作贡献。

  科学中国化的第一步是“翻译”,把科学文献翻译成中国文字。徐光启和利玛窦(1552~1610)合作的译著《几何原本》(1607年)和钦天监西局集体编译的137卷本《崇祯历书》(1635年)所开启的科学中国化的事业,为同光洋务新政的江南制造局翻译馆(1867年开办)和新教传教士的墨海书馆(1843年创立)继承,由新文化运动的科学旗手中国科学社以其白话文的《科学》杂志(1915年创刊)弘扬。

  科学翻译事业的关键在科学术语的统一,在华新教组织创立的益智书会(1877年成立)作出了开创性的贡献。它属下的科技名词委员会(1896年成立),在狄考文(1836~1908)的主持下,发表了《修订化学元素表》(1898年)和《协定化学名目》(1901年),出版了中国第一部综合性科技术语词典《术语辞汇》(1904年)。

  备受关注的“本土”性科学是地质学、地理学、气象学、生物学。这既是“科学殖民”者的首选,也是“科学中国化”的首选,因其这种在地的“适应”而得以顺利发展。

  地质学在中国备受青睐,1872年的幼童留美生邝荣光(1863~1965)就被安排学地矿,归国任直隶全省矿政调查局(1906年设立)总勘矿师,绘制了中国最早的区域地质图——《直隶地质图》(1910年)。

  中国地质学的四大奠基人——章鸿钊(1877~1951,日本东京大学1811年学士)、丁文江(1887~1936,英国格拉斯哥大学1911年硕士)、翁文灏(1889~1971,比利时鲁汶大学1912年博士)、李四光(1889~1971,英国伯明翰大学1918年硕士),为中国地质学的在地化发展铺好了路,建立了第一个地质学教育机构京师大学堂地质学门(1909年)、第一个地质学研究机构北京大学地质研究所(1913年)、第一个地质调查机构农商部地质调查所(1916年)、第一个地质专业学术团体中国地质学会(1922年)。

  生物学与自然资源的调查和利用密切相关。生物学的二分法——描述生物学和实验生物学,其中描述生物学作为本土科学首先受到重视。动物学家秉志(1886~1965,美国康奈尔大学1918年博士)、植物学家胡先骕(1894~1968,美国哈佛大学1916年学士)二位作为中国描述生物学的奠基人,对中国本地生物资源的研究,对动植物的调查、采集、制标、分类,使得生物学派逐渐发展壮大起来,相继创立了中国第一个生物系东吴大学生物系(1912年)、中国最早的生物研究所中国科学社生物研究所(1922年)和静生生物调查所(1929年)、中国植物学会(1933年)、中国动物学会(1934年)。

  地质和生物的研究、资源种类和分布以及气象演变的历史,不仅直接服务于中国人民生存发展的需要,也是了解全球不可缺少的部分,在这个意义上,本土科学也具有世界意义。中国科学家百余年来的努力成就斐然,诸如中国地质图的绘制、《中国植物图谱》的编著、中国气候变迁的研究、水杉的发现、龙骨的发现、北京猿人的发现、中国科学遗产的科学整理,用科学原理研究中国的东西、寻找新科学的种子,具有世界意义。

(作者:董光璧,系中国科学院自然科学史研究所研究员)

文章来源于互联网中科网:科学的世界化和在地化 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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