窗台、路边小小的青苔,很容易被人忽略,而今年对于它们的研究成果却被送上了国家自然科技进步奖评委们的手中,被并专家一致认可,喜获了国家自然科技进步二等奖。评委们认为对于苔藓综合性研究具有奠基性, 开拓性和创新性。提高了中国苔藓植物研究的整体水平和国际地位,将对于环保、生物医药等生物产业发展起到重要作用。记者怀着好奇采访了主要完成人之一上海师范大学生命与环境科学学院曹同教授。
不可忽视的实用功能
“可不要小看那不起眼的苔藓,它的本领可大了”,曹同教授一见面就半开玩笑般为苔藓正名。他告诉记者,苔藓有四大功能,即生态功能、药用功能、环境功能、转基因模式功能。
苔藓是战斗在生态保护第一线的“护卫战士”,它可以防止水土流失。因为苔藓植物一般生长密集,有较强的吸水性,因此能够抓紧泥土。曹教授告诉记者,他曾在吉林长白山做过研究测算,一公顷的高山苔原上有5-6吨苔藓分布,下完雨后有1/3以上的水源可以被苔藓保存下来。此外,在沙漠地带,一些种类的苔藓可是固沙结皮的“高手”,目前相关的应用研究已经在开展中。泥炭藓可以用作肥料有可以增加沙土的吸水性,还也可以晒干作为燃料,用来发电。
苔藓居然还有抗击癌症的功能,特别是小金发藓,大叶藓在临床上研究有治疗心血管疾病的功能,目前它们内部分泌的油体已经被送入实验室进行新化合物筛查,为今后的药物研发工作奠定基础。
由于苔藓植物的叶为单层细胞结构,容易吸入空气中的污染物,对周围环境中的污染物较为敏感。通过分析其重金属含量,可以较为直观地测试环境质量,与空气测量进行互补。
而在转基因的生物研究中,苔藓也扮演着重要角色,葫芦藓科的小立碗藓为认为是“绿色酵母”,其同源重组频率相当高,容易寻找到相关基因,为水稻等复杂植物的转基因研究节省大量的时间。
开创性的研究成果
而这些苔藓功能的发现和应用与《中国苔藓植物研究》项目小组30年的研究是不可分离的。
苔藓是最低等的高等植物,是植物从水生向陆生过渡的关键类群与重要门类, 在整个植物界的系统和演化中占有重要而特殊的地位。苔藓植物种类丰富, 在高等植物中数量仅次于被子植物, 世界有191科, 1233属, 21,000多种. 中国是世界苔藓植物多样性最丰富的国家, 纪录有125科, 572属, 3460余种, 分别占世界科, 属和种的 65%,46.2%和16.3%, 是世界苔藓植物的重要的分布和分化中心之一。
中国苔藓植物研究起步较晚,该项目开展前,仅有早期国内外学者的零星区系研究报道, 无系统调查和标本采集, 无全国和地区苔藓植物种志, 缺少涉及苔藓植物系统和演化的研究报道。30多年来, 项目小组对中国苔藓植物开展全面系统野外调查和标本采集, 到中国34省区(含港澳台)调查采集苔藓植物标本25.5万余份, 建立了中国科学院沈阳应用生态研究所和昆明植物研究所标本馆, 成为国内外苔藓植物研究的重要中心和基因库. 率先出版了<中国苔藓志>中文(8卷) 和英文(6卷), 为中国苔藓植物的深入研究奠定了基础. 同时, 对世界温带典型地区—中国东北和世界重要植物分化和起源中心之一--- 中国喜马拉雅地区的苔藓植物区系开展了深入研究, 出版了8部专著, 首次揭示该地区苔藓植物区系特点。
此外,项目小组还发现和发表新属3个, 新种145种; 中国新纪录3科, 30属, 434种; 发表的新种和新记录种占全国苔藓植物总数的1/6以上, 为建国后新增苔藓植物种数的60%.大大丰富了中国和世界苔藓植物区系.
“特别让我难忘的是发现光藓的历程,那是一种会发光的苔藓,在中国从未被发现过,当我90年代在长白山的一个洞穴中发现它的时候,我难以表达我的兴奋之情”,曹同教授告诉记者,然而类似的兴奋的瞬间还有很多,比如在众多的藓类中筛选出环境敏感的小羽藓测试环境。
“下一步,我们的工作是在继续完成基础研究的前提下,促进藓类的应用性研究,并促进产业化。”曹同透露,他目前最感兴趣的工作是寻找并筛选出一种只有在优质环境内生长的苔藓,这样就能将此作为一个标杆,以这种的藓类存活情况判断环境的改善情况。
(本文写于2009年)
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