本文內(nèi)容來自北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦、北京科學(xué)中心承辦、北京科技報社協(xié)辦的首都科學(xué)講堂。講堂每周邀請院士專家開講，傳播科學(xué)知識、科學(xué)方法，弘揚科學(xué)精神、科學(xué)文化，促使公眾全面、正確理解科學(xué)。

1943年，植物學(xué)家王戰(zhàn)在湖北神農(nóng)架發(fā)現(xiàn)了一種植物。此后，中國植物學(xué)家們抽絲剝繭，終于獲得了一個震驚世界的科學(xué)發(fā)現(xiàn)：早已滅絕的化石植物水杉，還生活在中國！如今，國家植物園茂盛的水杉林已是北京名景之一。從極度瀕危到廣布全國，水杉的傳奇完美詮釋了科學(xué)家精神的內(nèi)涵。

國家植物園是我國重要的植物保護研究中心之一，也是承載科學(xué)家精神的“神秘花園”。除了水杉外，還有許多有趣的內(nèi)容與我們的生活息息相關(guān)。本期首都科學(xué)講堂邀請國家植物園（北園）科普館副館長、高級工程師陳紅巖，與您分享植物、生態(tài)與科學(xué)家精神之間的故事。

主講嘉賓：陳紅巖

國家植物園（北園）科普館副館長、高級工程師

國家植物園：神奇植物在這里

在全世界被發(fā)現(xiàn)的植物中，不乏一些鼎鼎有名、為人們熟知的植物。此前，巨魔芋在國家植物園（北園）開花結(jié)實的新聞持續(xù)一個多星期霸榜熱搜，可見大家對巨魔芋的喜愛。巨魔芋是熱帶雨林的典型植物和旗艦物種之一，由于被冠以了食人花的名字，激發(fā)了大家的好奇心。

其實，巨魔芋被稱為食人花與它的氣味、花色密不可分。巨魔芋在國家植物園內(nèi)開花時會散發(fā)出淡淡的腐肉氣味，但是有些科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，巨魔芋在野外熱帶雨林開花時，會散發(fā)出更加濃烈的腐尸一樣的氣味。

巨魔芋這種腐肉一樣的氣味，其實是為了吸引傳粉者。因為它的花期很短，種群數(shù)量又少，所以如何快速完成傳宗接代這個重要的任務(wù)就顯得尤為緊迫。而這種腐尸的氣味，能夠大量地吸引蒼蠅、甲蟲等喜歡吃腐肉的昆蟲，幫助它進行傳粉。因此，巨魔芋雖具有腐肉氣味，但并不代表能吃人，就目前研究來看，全世界還沒有任何一種可以把人吃掉的植物。

此外，巨魔芋在開花的時候，它的整個大苞片都具有肉的顏色——猩紅色，也是為了吸引傳粉者。

通過氣味和花色將傳粉者吸引來之后，傳粉者如何幫助巨魔芋完成傳粉這一過程呢？這就需要巨魔芋更好地為傳粉者提供服務(wù)，使它們愿意在其開花的過程中長時間逗留。于是，巨魔芋便擁有了另一種超能力——開花時，其整個苞片包裹住的花序群可以達到30多度的溫度。這個溫度對于夜晚的熱帶雨林來說，是一個非常舒適的溫區(qū)，因此傳粉者可以更好地幫助它完成傳粉的需求。

國家植物園里還有很多不同地區(qū)的旗艦物種，作為國家植物園，其重要職能之一就是遷地保護，千歲蘭便是一個典型的遷地保護案例。千歲蘭是沙漠地區(qū)的典型植物，它一生只長兩片葉子，并且具有千年以上的壽命。遺憾的是，由于它自身生理上的缺陷，不能很好地在野外進行繁殖，因而種群數(shù)量不斷地降低。為了更好地保育千歲蘭，國家植物園近些年做了大量的課題研究以及繁殖試驗，如今已經(jīng)繁育了超百盆的千歲蘭小苗。

對于本土的植物，國家植物園也一直在加大保育力度。例如，北京是大花杓蘭的重要分布地之一，由于亂采亂挖，大花杓蘭一度在野外消失。國家植物園（北園）大花杓蘭的課題組人員與北京林業(yè)大學(xué)的專家聯(lián)手開展了相關(guān)工作，經(jīng)過不斷努力，大花杓蘭被成功地繁殖出來，并且實現(xiàn)了回歸。

無論是世界的還是本土的，無論是過去、現(xiàn)在還是將來，國家植物園都將孜孜不倦地在植物保育方面加大努力，植物園人也將承擔(dān)起更多責(zé)任，讓植物更好地存活于地球。

穿梭于山川湖海、冰山雪地的植物學(xué)家

在綠色植物的世界，我們能感受到生命的力量，植物也讓我們的生活更加美好，但在探索植物世界的路上也隱藏著危險和磨難。正是無數(shù)的植物學(xué)家繼往開來、不懼艱辛，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，探索、守護著我們綠色的生態(tài)家園。

他們很少待在辦公室、實驗室，而是常年穿梭在危險的山林，與毒蟲猛獸同行，一邊采集標(biāo)本，一邊研究植物種類與生態(tài)結(jié)構(gòu)，為進一步做好科學(xué)研究與環(huán)境保護提供珍貴的基礎(chǔ)資料。某種程度上講，他們是探索自然的“開路先鋒”，是勇敢、博學(xué)又極富有科學(xué)家精神的一群人。

在探索植物的道路上，有人會睡豬圈、吃豬食，如被人稱為“野人教授”的何家慶，甚至還有人為之付出了寶貴的生命。復(fù)旦大學(xué)著名植物學(xué)家鐘揚，致力于西藏植物調(diào)查，在西藏奔走的16年里，他為國家和上海種子庫收集了上千種植物的4000萬顆種子。2017年，鐘揚在內(nèi)蒙出差不幸遭遇車禍殉職。他曾說：“我獨自遠(yuǎn)航，為了那些夢想。我堅信，一個基因可以為一個國家?guī)硐Ｍ?，一粒種子可以造福萬千蒼生?！?/p>

對于植物學(xué)家來說，風(fēng)餐露宿仍然甘之如飴的最大收獲便是發(fā)現(xiàn)新的植物種類，最大的獎賞則是以自己的名字命名植物。

2022年，辰山植物園在貴州省茂蘭國家自然保護區(qū)發(fā)現(xiàn)一種堇菜屬新種，并將其命名為“世緯堇菜”。之所以將其命名為“世緯堇菜”，是為了紀(jì)念在貴州犧牲的優(yōu)秀植物采集家：鄧世緯。

鄧世緯1936年受聘于廣州國立中山大學(xué)（現(xiàn)在的華南國家植物園），進入貴州采集植物。1936年8月，鄧世緯與助手楊昌漢、徐方才、黃孜文等7人從貴陽出發(fā)，深入貴州貞豐縣最茂密的山林調(diào)查植物。在缺少防護的情況下，采集隊成員先后染上了“瘴癘”。所謂“瘴癘”，就是蚊蟲叮咬傳播的惡性瘧疾。10月13日，助手楊昌漢與徐方才去世，鄧世緯負(fù)責(zé)將2人的棺木運回貴陽。但是很快，鄧世緯本人也發(fā)病了，10月17日與黃孜文相繼病逝。這可以說是中國植物學(xué)采集史上最悲壯的一幕。

1935年，鄧世緯曾采集到苦苣苔科新屬植物，后來著名的植物學(xué)家陳煥鏞先生為了紀(jì)念他，就將這個新屬命名為“世緯苣苔屬”（Tengia）。再后來，中國植物學(xué)家們又命名了世緯貫眾（Cyrtomium tengii Ching et Shing ex Shing）、世緯槭（Acer shihweii Chun et Fang）、世緯盾蕨（Neolepisorus dengii Ching & P. S. Wang）、世緯小檗（Berberis tengii Harber），以紀(jì)念和致敬鄧世緯四人偉大的科學(xué)犧牲。

令人倍感欽佩的是，植物學(xué)家身上還有著不可磨滅的愛國奉獻精神。這就不得不提及中國植物界一位大師級人物——蔣英。蔣英1925年畢業(yè)于南京金陵大學(xué)森林學(xué)系，新中國建立后，被聘為華南農(nóng)業(yè)大學(xué)一級教授，每當(dāng)國家召喚，蔣英總是義無反顧，走入最危險的高山密林。

1951年，新中國面臨嚴(yán)峻的橡膠短缺危機，國防與工業(yè)都受到重大影響。蔣英受命成為兩廣野生橡膠資源調(diào)查隊隊長，經(jīng)過艱苦的搜索，終于在廣東斗門縣三灶島發(fā)現(xiàn)一種含膠量達35%的花皮膠藤，之后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種含膠量高的橡膠植物，一舉打破了我國橡膠資源的困境。

為了紀(jì)念蔣英的諸多貢獻，植物學(xué)家以“蔣英”命名了蔣英冬青（Ilex tsiangiana C. J. Tseng）、蔣氏鵝耳櫪（Carpinus tsiangiana Hu）、黔蕨（Phanerophlebiopsis tsiangiana Ching）等植物，以向他致敬。

探索植物世界的道路上，發(fā)揚敏銳創(chuàng)新的科學(xué)精神，往往能獲得意想不到的發(fā)現(xiàn)，蜘蛛抱蛋屬植物就是一個典型的例子。1985年，廣西植物學(xué)家黃長春、萬煜兩人，一次性發(fā)表命名了五個蜘蛛抱蛋屬植物新種（十字蜘蛛抱蛋、樂業(yè)蜘蛛抱蛋、線葉蜘蛛抱蛋、華南蜘蛛抱蛋、輻花蜘蛛抱蛋）。令人驚奇的是，這些植物就生長在他們所就職的單位——廣西藥用植物園的苗圃里。由此可見，敏銳的觀察能力對于植物學(xué)家探索珍稀植物何等重要。

中國植物學(xué)家的偉大發(fā)現(xiàn)：“活化石”水杉

世界上大約有35萬種植物，每一種植物的發(fā)現(xiàn)和定名都有一段故事。中國國寶級植物水杉的發(fā)現(xiàn)過程，更是一波三折，很能體現(xiàn)中國植物學(xué)家們求真務(wù)實、鍥而不舍的科學(xué)精神。

1943年，植物學(xué)家王戰(zhàn)（1911—2000） 路過四川萬州，遇到萬縣高級農(nóng)業(yè)學(xué)校的植物學(xué)者楊龍興（1913—1999）。楊龍興與王戰(zhàn)分享了一個珍貴的信息：湖北省利川謀道溪有一種“神樹”存在。王戰(zhàn)當(dāng)即決定，去謀道溪實地考察一番。經(jīng)過艱難跋涉，王戰(zhàn)終于到達謀道溪并找到“神樹”，他采集了標(biāo)本，但卻將其誤認(rèn)為是水松（Glyptostrobus pensilis）。

兩年后的1945年，著名植物學(xué)者吳中倫（1913—1995）遇到了王戰(zhàn)。王戰(zhàn)向吳中倫分享了“神樹”的標(biāo)本，吳中倫未置可否，將其帶給另一位植物學(xué)大咖鄭萬鈞教授（1904—1983），鄭萬鈞當(dāng)即認(rèn)為不是水松，而是新類群。不過，這種植物到底是什么，鄭萬鈞也拿不準(zhǔn)。他派遣薛紀(jì)如（1921—1999）再次深入謀道溪采集了更多標(biāo)本，并將標(biāo)本寄給在北平的靜生生物調(diào)查所所長胡先骕教授（1894—1968）征求意見。胡先骕是中國植物學(xué)的代表人物之一，他與陳煥鏞并稱“北胡南陳”。

胡先骕經(jīng)過認(rèn)真對比研究，發(fā)現(xiàn)這種植物似乎與1941年在日本《植物學(xué)》雜志第十一卷第261頁所發(fā)表的Metasequoia Miki新屬的形態(tài)相同。由此確定，我國的活水杉應(yīng)屬于化石屬Metasequoia的一種。這樣，便由胡先骕和鄭萬鈞聯(lián)名，發(fā)表定名了新物種：水杉。這一發(fā)現(xiàn)，迅速轟動了世界植物學(xué)界，成為中國植物學(xué)研究的里程碑式事件?，F(xiàn)在我們明白，水杉和水松的小葉具有典型差異，水杉葉子條形柔軟，而水松有條形、鱗形等葉形。

在水杉發(fā)現(xiàn)的過程中，中國植物學(xué)家們體現(xiàn)了細(xì)膩、無私與敏銳的科學(xué)精神，宛若一場接力賽跑，成為科學(xué)史上的一段佳話。如今，國家植物園種植著成片的水杉，特別是北園櫻桃溝的水杉林更是市民心中的打卡網(wǎng)紅地，國家植物園的標(biāo)志也是采用水杉與銀杏結(jié)合的圖案。

現(xiàn)在，水杉能夠?qū)崿F(xiàn)從瀕臨滅絕到廣布全球的完美轉(zhuǎn)變，與遷地保護的關(guān)系不可謂不大。當(dāng)植物學(xué)者發(fā)現(xiàn)一個物種在野外瀕臨滅絕的時候，會帶動更多學(xué)者積極勇敢地探索和研究這一物種的繁殖和培育。水杉也是在這樣的背景之下得到了眾多關(guān)注。

描繪生態(tài)保護、人類生活美好畫卷

在中國生態(tài)保護的道路上，植物學(xué)家也是至關(guān)重要的力量之一。比如新中國第一個自然保護區(qū)的建立，就是由植物學(xué)泰斗錢崇澍提出的建議。再如，植物學(xué)泰斗陳嶸，首先提出“封山育林”的方法，對中國生態(tài)保護建設(shè)具有重要意義。

近年來，隨著我國生態(tài)建設(shè)的推進，植物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)越來越多的“滅絕植物”正悄然回歸。

1918年8月，奧地利植物學(xué)家韓馬迪（Handel-Mazzetti）在湖南采集到珍貴的喜雨草標(biāo)本。然而，此后數(shù)十年間，喜雨草幾乎滅絕。幸運的是，植物學(xué)家分別于2013年在湖南省寧遠(yuǎn)縣、2015年在通道縣，發(fā)現(xiàn)了少量原生植被，喜雨草避難的方舟由此浮現(xiàn)真容。

類似實現(xiàn)驚喜回歸的植物還有擬短月蘚，2012年夏，深圳仙湖植物園研究員張力在西藏亞東縣海拔4000米的高山灌木叢中發(fā)現(xiàn)了曾被我國宣布滅絕的擬短月蘚。這個發(fā)現(xiàn)震動了苔蘚學(xué)界，也將擬短月蘚的滅絕狀態(tài)更改為極危（CR）。

如果說，每一個植物都承載著地球生態(tài)平衡的價值，有些植物就是為那些孜孜不倦，為人類更好生活擔(dān)負(fù)使命的科學(xué)研究者而來。

1964年，袁隆平院士發(fā)現(xiàn)了一株極為特殊的雄性不育的水稻，作為最好的雜交育種材料，完全避開了水稻自花傳粉，花朵細(xì)小繁多，難以實現(xiàn)人工授粉等問題！1970年，他踏遍千山萬水，終于在海南又發(fā)現(xiàn)了一株更珍貴的花粉敗育野生稻，這個價值萬金的寶貝，就是著名的品種“野敗”。最終，用它繁育出的真正豐產(chǎn)的雜交水稻被譽為“東方魔稻”。

又如，國家最高科學(xué)技術(shù)獎得主、小麥專家李振聲院士，通過篩選出的抗條銹病長穗偃麥草，成功培育出抗病小麥“小偃”系列品種，在全國累計推廣了3億多畝。試想：如果長穗偃麥草滅絕了，該是多么大的損失。

“原本山川，極命草木”，科學(xué)家們極盡一生奉獻自我，為植物學(xué)歷史長河匯集滴水力量。如今，仍有許多植物學(xué)家，傳承著勇敢無畏、愛國奉獻、敏銳創(chuàng)新的科學(xué)家精神，默默穿梭于山川湖海、冰山雪地，探索植物世界。

（本文圖片、視頻來源于第775期首都科學(xué)講堂）