第11版(科技园地)
专栏：
编者按：保护生物多样性，近年已为越来越多的读者所熟悉。大家要求进一步了解为什么生物物种及其基因资源是人类生存和发展的重要基础。保护生物多样性在社会发展进程中有不可估量的作用和价值。
当前，由于过度开发、环境污染和不适当地引进外来物种，人类正处于生物多样性急剧削减时期。为了保护人们赖以生存的最基本条件，保护经济持续健康发展的基础，我国政府积极参加了联合国《生物多样性公约》起草工作，并于１９９２年６月由李鹏总理代表中国政府在里约热内卢签署了这个公约，并于同年底经人大常委会批准。
《公约》是一个国际社会共同制定的法律文书，是人类为保护生物多样性采取共同行动的纲领。该公约已于去年１２月２９日正式生效。本报在这个《公约》生效一个多月的今天，向读者介绍有关生物多样性的基本知识，希望人们更加热爱我们这个绚丽多彩的世界，更加珍惜与我们息息相关的生物资源。同时，也希望人们在加深认识生物多样的基础上，寻找到科学开发利用的新方位。
本版各篇文章是根据中国科学院生物多样性工作小组研究讨论会的发言编写的。参加这次会议的有李振声、钱迎倩、汪松、陈灵芝、王献溥、吴燕如、洪德元、傅立国、门大鹏、庄剑云、周培瑾、施立明、胡志昂、李典谟、韩存志、王晨等５０位专家。在稿件编辑过程中得到中国科学院院士张新时、林业部科技委副主任董智勇、动物研究所研究员汪松的帮助。
生物多样性与人类食物需求
生物多样性的保护与利用，对于提供人类生存所需的基本食物至关重要。
在８万多种陆生植物中，仅有约１５０余种由人工大面积种植。人类食物的９０％源自２０个物种，营养的７５％来自小麦、稻米、玉米、马铃薯、大麦、甘薯和木薯７个物种，其中前３种又占７０％以上。为人类提供动物蛋白质的家畜种类占野生动物比例之小更是不言而喻了。
随着人口的迅速增长和经济的高速发展，人们迫切需要高产的粮食作物、经济作物，而高产品种常因遗传物质基础狭窄易受病虫危害，这就需要利用具有较强抗病虫害能力的品种和野生祖型与之杂交，以提高它们的抗病虫害能力。１０年前，美国从我国搞去一个长有密密白毛的野生大豆与美国当地的一个品种杂交，培育出能够在较贫瘠、干旱的土地上推广的新品种，扩大了种植面积，使美国大豆产量一跃超过我国，成为世界最大的出口国。同样，家畜品种的改良，也离不开各种野生祖型或品种的遗传物质。
我国是世界三大栽培植物起源中心之一，有大量栽培植物的野生亲缘种。例如，大豆、水稻、大麦、茶叶……仅西双版纳就有１００多种栽培植物的近缘野生种。８０年代初，中国农科院与有关科研单位对全国２９个省、市、自治区进行野生大豆资源考察，收集植株标本４０００多株，发现了高蛋白、抗病性强、丰产的新类型；对西藏作物品种资源进行考察，收集到３０多种作物的品种资源１４７８０多份，采集病、虫、草害标本１万多份、经济鸟兽标本１５０多份，并发现了一批新的种质。
古老的文明给我们留下了许多优良、独特的家养动物品种。特别是横断山区和喜马拉雅山东缘，由于高山、峡谷、交通不便，保留了不少耐粗放饲养管理、抗逆性强的家畜。据初步统计，全国各种家畜地方品种２００多个，其中猪有１００多种左右。我国家养动物的遗传多样性是世界动物遗传资源宝库重要组成部分。早在２０００年前，罗马帝国就引进我国猪种育成罗马猪；１８世纪英国引进我国华南猪改良育成大约克夏、巴克夏猪；美国在上世纪引进我国华南猪育成波中猪。特别是当前国外畜种遗传多样性日趋缩小，畜种资源日益贫乏、单调，我国多产型的太湖猪、金华猪、寒羊、湖羊，耐湿热型的小耳猪，耐寒冷粗放的藏猪等丰富的畜种遗传多样性，更加吸引着国际有关专家学者的兴趣。（附图片）
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专栏：
三个实例的启示——
生物多样性与经济发展密切相关
——墨西哥原来是个粮食进口国，自从他们从引进的日本小麦品种“农林十号”中分离出矮秆基因，并育成矮秆、抗病高产小麦品种，新品种推广以后，小麦产量大幅度提高，使这个国家一下变成粮食出口国。这说明一个基因竟然影响了一个国家农业的兴衰。
——澳大利亚的绵羊，经过长期杂交育种改良，形成了毛绒长、质优、产量高、纺织性能好的优良羊种，使“澳毛”闻名世界，促进了整个国家的经济发展。这说明繁育成功一个优良新种可以左右一个国家的经济命脉。
——中国科学院昆明植物研究所西双版纳热带植物园、昆明生态研究所与地方合作模拟热带环境，推广了人工胶茶植物群落（即橡胶树与茶叶间作），既减轻了橡胶树的冻害，又减少了茶叶的虫害。据统计，胶茶群落中有茶叶害虫的天敌——蜘蛛一百二十三种，不需要再喷撒农药。现在这种无污染“生态绿”已推广二十多万亩，获得橡胶、茶叶双丰收。这说明一个优良的生态群落的建立，可以使一个地区生产环境向良性循环方向发展，取得很好的生态和经济效益。
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专栏：名词解释
名词解释
生物多样性，是指所有来源的形形色色生物体。这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的生态综合体。它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。生物多样性分三个层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
生态系统多样性是指生物群落与生境类型的多样性，它也是物种、遗传多样性的保证。生态系统具有极其多样化的类型，其系统内部始终进行着生物之间以及生物与环境之间的物质交换与能量流动，这是维持生物物种生存和进化的必要过程。
物种多样性是指动物、植物及微生物种类的丰富性。它是人类生存和发展的基础。遗传多样性是指物种内基因和基因型的多样性。它是改良生物品质的源泉。
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专栏：
不容忽视的宝贵资源：昆虫
世界上昆虫究竟有多少？现在尚无定论。有人认为有２００万种，有人估计有５００—１０００万种，还有人在考察热带雨林时看到一种难以置信的状况——在秘鲁雨林中的一株豆科植物上，观察到４３种蚂蚁、分属于２６个属，相当于英伦三岛全部的种类；在中南美１平方公里面积雨林里，经常可以看到几千种蝴蝶、甲虫及其它昆虫。专家推测世界上昆虫可能有３０００万种。现在许多昆虫分类学家提出一个保守估计——昆虫在７５万种以上。
虽然人们对世界上的昆虫现状还不清楚，但对昆虫的利用早已开始。我国昆虫种类繁多，约占世界昆虫种类的１／１０。养蚕、养蜂是我国两大传统行业，蚕茧和生丝产量都居世界第一位，素有丝绸大国之称；我国有７００多万群家养蜜蜂，蜂蜜出口量也居世界第一位。
昆虫在医药上的应用，我国《本草纲目》记载了８８种，现代统计要超过３００种。我国最著名的冬虫夏草，产量居世界第一，是国际上著名的珍贵药品；柞蚕茧虫的培育已列为国家专利；土鳖虫治瘀血肿痛、?蠊治烧伤，僵蚕治惊厥、蚂蚁治风湿与类风湿关节炎等，疗效显著。连云港的蜂疗医院已闻名国内，南京已成立金陵蚁疗中心。近年来，又相继发现蟑螂、麻蝇及一些蝶类体内含有抗癌活性物质和某些抗菌肽，更引起人们的注意。
我国早在３０００多年前，就把蚁子酱列为帝王的御用膳品；有的北方人爱吃油炸蚂蚱、粤闽人喜食龙虱、许多地方把蚕蛹当作佳品，还有人把蝉、竹象、胡蜂、蜜蜂、天蛾等的幼虫作为食品，现在有的竟上了宴席。连虫屎——虫茶（弓须亥夜蛾和米黑虫排出的粪便）经加工，也成为具有清凉解暑、健脾顺气等功能的饮料。
观赏昆虫中的蝴蝶是世界传统贸易商品，成交额约１亿美元。我国台湾年成交额达２０００万美元。据悉，有一种蝴蝶标本商人开价就是２万美元。被商人列为“一号”蝴蝶，在日本每只可售２００多万日元。还有许多名贵蝴蝶在国际上的售价，每只都是几十美元。巴布亚新几内亚１９８３年开展养蝶业研究，建立起昆虫农场和有关的贸易机构，既鼓励扶持村民养蝶，又采取措施保护蝶类栖息环境，促使蝶类种群增加。
在种植业发展过程中，起作用最大的数天敌昆虫。它们长期在农田、林区和牧场控制着害虫发展蔓延。现在许多国家把培育天敌昆虫工厂化，并把从国外引进有效天敌昆虫作为生物防治害虫的重要综合措施。现在俄罗斯每年释放赤眼蜂防治虫害的面积已达２亿亩，各国引进天敌昆虫防治害虫取得显著效果的实例有二三百个。人工繁养天敌昆虫已经成为世界上一项新兴事业。德国、法国、日本、美国、墨西哥等国，都有从事昆虫开发利用的企业。
传粉昆虫的开发利用是许多昆虫企业经营的主项。据美国８０年代的一则报道，美国的多种作物经蜜蜂授粉所获直接和间接效益每年达２００亿美元左右，而蜂产品（包括蜂蜜、王浆、蜂蜡等）的收入仅为１．４亿美元。
有关研究还表明，无论果树、蔬菜和油料等作物，经蜜蜂授粉后，产量一般增加３０％，最显著的是蜜蜂为油茶授粉，过去因油茶花蜜中有生物碱常使蜜蜂中毒死亡，被蜂农视为“禁区”，现在有了一种解毒药物，大量蜂群可以进入油茶林，使油茶产量一下提高了一两倍，每群蜂还可多收蜜１５公斤。
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专栏：
与健康密切相关的微生物
微生物包括真核生物的真菌、酵母，原核生物的放线菌、细菌及无细胞结构的病毒和噬菌体。它们在形态、生理、细胞化学、核酸（基因组）同源性等方面，都呈现出生物种的多样性。研究和应用微生物，不仅为了解生命起源和生物进化过程提供理论依据，还为这类资源形成新兴的微生物工业奠定了基础。
微生物领域中的大型真菌，资源丰富，估计地球上有２５万种以上，现在已知的约１０万种。有的真菌可食用（蘑菇等）、可药用（青霉、灵芝等），有的真菌代谢产物可用于生产酒精、甘油、酶制剂、维生素、有机酸等。作为人畜植物病原物及食品、轻工产品（电器、纺织、纸制品等）的霉变因素，可直接影响人的生命和生产活动。
对于微型生物中的真核生物酵母、丝状真菌等，特别是几乎在地球上任何角落都有生存的原核生物，由于物种过于庞大、个体微小，人们至今还不甚了解也不可能完全了解。可以认为，人的整个生命都是在同微型生物接触中度过的。例如在人的体表、消化道和连通外界的孔口里，就有多种原核微生物。生活在人的肠道中的微生物，有些是为维持人的正常生命活动做贡献，有些是给人的生命活动带来损害，也有些是专门产生一些代谢物质来抑制和扼杀那些对人体正常活动有害的微生物。据科学化验，肠道下端正常微生物的数量很多，细菌几乎占粪便干重的１／３—１／２。
在日常生活中，我们的祖先有利用自然现象防止微生物腐败食物的经验，如用盐腌制食品；也有利用微生物制造一些食品的经验，如酿制酒、醋、酱油和制作豆腐乳、酸乳等。随着科学技术的发展，人们研究大自然无处不有的微生物，无论是广度还是深度都有新的发展，并且提出了许多需要继续探索的问题。在海洋、盐湖等盐碱环境中它们是怎样生活的？有的在酸性矿泉、硫化矿等酸性环境中为什么仍然可以保持旺盛的活力？在高寒的极地上、在温度极高的火山附近、在８０℃的热泉中、在高压的环境中、在高有机物浓度的地域里，微生物又是怎样生存、繁衍的？
对这些“嗜盐”、“嗜碱”、“嗜高温”、“嗜酸”等微生物的研究，过去和现在都形成了一批有特色的产业。法国利用醋酸发酵在１４世纪兴起的制醋工业，经久不衰；１７世纪发现乳酸菌并生产出的乳酸，已被广泛用于做饮料、饲料、食品添加剂、医疗制剂等；许多微生物多糖发酵产生各种各样的多糖，在工业、农业、商业中越来越派上用场；利用微生物丙酮丁醇发酵生产有机溶剂的生物技术，已广泛用于化学工业；利用微生物发酵，形成了氨基酸产业；利用微生物转化甾体，兴起了生产激素的制药工业；新近发现的微生物信息材料和生物塑料单体，被视为很有发展前景的微生物产业；微生物在废水处理、消除污染等方面的作用，在被人们重视；开发微生物资源生产的菌肥、植物生长素、农用抗菌素和杀虫制剂等，在农业上发挥的作用越来越大。
微生物在人类生活、生产中的地位和作用开始被重视，微生物开发的巨大潜力及对未来经济的影响开始被注意。有远见的国家已经在下力气加大微生物的科研和开发。
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专栏：
为了人类幸福
积极抢救濒临灭绝物种
从历史上来看，每隔几千万年就可能有一个生物加速灭绝的时期。在正常情况下，自然界中的新种出现和老种衰亡的速度大体一致。现在地球上有多少物种、有多少物种已经灭绝，人们还不知道。但大家已经意识到目前由于人为的原因，物种灭绝的速度要比２００年前快得多，我们这一代正在目睹着世界环境恶化加剧，大量物种陷入濒危状态，许多对人类有潜在食用、药用和可为工农业提供原料的生物资源正濒于灭绝境地。科学家发出警告：如果人们还不立刻行动起来加以抢救，未来的２０年将是晚白垩纪（距今约６５００万年以前）以来大量物种消失的时期。
据美国全球２０００年预测报告，如果人类对自然资源消费状况和破坏作用保持目前状况不变，到那时地球上全部物种的１５—２０％将会消失。这个消失的速度比物种自然灭绝速度要快１０００倍，现在每天消灭一个物种的速度将提高到每小时消灭一个物种。
共同行动保护生物多样性，就是为了保护现在和将来可以利用的生物资源，就是为了获得生物资源当前提供的直接和间接效益，为满足子孙后代需求保护生物资源的潜在效益。
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专栏：
世界物种知多少
生物多样性是地球上４０亿年来生物进化的结果。美国一位昆虫学家在考察了亚马孙河流域热带森林之后认为，世界物种数量可能达到１０００—３０００万种。
当前被科学家正式命名和进行描述过的物种约１４０万种，其中昆虫７５万种、脊椎动物４．１万种、有花植物和苔藓２５万种，其它是无脊椎动物、微生物等。地球上的生物和它们所拥有的基因，以及由这些生物及其环境构成的生态系统，构成了千姿百态的生物世界。
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专栏：
爱护一草一木
近１０多年，随着各类生物基因系统研究工作的深入，不仅真核基因可以转换到大肠杆菌发酵生产胰岛素、干扰素，而且细菌的抗虫、抗除草剂基因也能引进植物，育成了作物抗性品种。这说明各类生物之间不论亲缘远近，都有交换遗传物质的可能性。任何生物的任何基因，都是人类可以利用的基因资源。
对于那些遗传组成有待研究的绝大部分生物，即使是一草一木都必须珍惜。因为每一个物种或品种在遗传组成上都可能是唯一的，都是人类的宝贵资源。谁能事先想到中药天花粉（栝楼的根）的蛋白质，不仅在治疗绒毛膜皮癌方面有奇效，还在治疗艾滋病上有开发潜力？人类未来还会面临各种各样意想不到的挑战，那些现在看来毫无用处、微不足道的生物，也许将来某一天却能帮助某些地区人们免于饥荒，祛除某种疾病。
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珍惜基因多样性
物种的消失必然引起基因多样性的消失。一个物种是由不同的种群组成，不同种群不同个体在自然条件下经常出现基因流动，这就是说凡有正常活力的个体，在一定条件下能够和同种的异性个体繁殖，至少它们在遗传上能够通过其它的繁殖个体彼此联系起来。
科学试验表明，每一个物种都是大量遗传信息的携带者。细菌的遗传基因数量约１０００左右，某些真菌达到１万，高等植物和少数动物竟达到４０万以上，每一个物种都由许多个体组成，没有任何两个个体的基因是一致的。在现代分类学中，一些种（特别是多型种）有着丰富的亚种分化。例如：树鼩有４３个亚种、狐狸有３５个亚种、虎有８个亚种、环颈雉３２种。家养动物的品种和类型就更多。从现代生物学理论来说，物种是由许多地理或生态群体所构成，这些群体显示着丰富的遗传变异。因此许多物种实际上包含成百上千个不同的遗传类型。
保护濒危物种，是防止物种灭绝的重要活动。但对于保护生物多样性战略来说，只是其中的一个组成部分，是判断保护工作是否有效的最为重要标志。
生物多样性保护包括濒危物种的保护、挽救关键生境的保护，同时还要关注未受威胁的那些种和它们所组成的群落及生境的保护。
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专栏：
人类不能没有它——
药用生物资源
在很久以前，人类就开始利用野生动植物和真菌做药，而且一直延用到医药事业高度发达的今天。
世界卫生组织统计表明：发展中国家８０％的人靠传统药物（未经过深加工的药用生物）进行医疗，发达国家４０％以上的药物依靠自然资源。我国有记载的药用植物就达５０００多种，其中，１７００种为常用药物。
现在，人们又对相当多的陆生动物药用价值进行了研究。比如水蛭素是珍贵的抗凝血剂，蜂毒是治疗关节炎的良药，某些毒蛇能控制高血压，斑蝥素对治疗某些癌症有较明显的效果。抗生素是由微生物产生的，它在疾病防治中起着重要作用。利用抗生素，天花已经消灭，霍乱、脊髓灰质炎等疾病得到了控制。
有关资料表明：目前已知５００多种海洋生物包含具有抗癌潜力的化学物质，但人们开始研究的只是其中的极少一部分；许多低等海洋生物防御天敌所采取的化学措施，人类对其价值还认识很少；部分蜗牛和美洲野牛是罕见的几种不患癌症的动物，研究它们抗御癌症的物质基础和机理，对开发新药源具有很大的价值。动物作为医药研究模型为人们做出了巨大贡献，如猴类对小儿麻痹症疫苗的研究、犰狳对抗麻风病疫苗的研究以及现在广泛应用的小白鼠、犬类等。
到底还有多少动物可以开发成实验动物？生物资源在医疗事业中的潜在作用将无法估量。因此，加强药用物种的保护和研究工作正迫在眉睫。
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专栏：小资料
小资料
我国拥有北半球所有的生态系统类型，是世界上生物多样性最丰富的国家之一。据统计，我国的植物种数占世界总数的１０％，高等植物有２．７万余种，隶属于３５３科、３１００多属，居世界第三位、亚洲第一位，其中被子植物占世界总科数的５３％以上，珙桐、香果树、昆栏树、连香树、鹅掌楸、水青树等，是我国的古老类群和特有种；地球上裸子植物共有１２科、７１属、近８００种，我国则有１１科、４１属、２４０种。银杏、银杉、金钱松、白豆杉等，是我国特有的珍稀孑遗植物。我国被誉为裸子植物的故乡。
我国现有兽类约４５０种，鸟类１１８６种，两栖类１９６种，爬行类３１５种，共计２０００多种，占世界总量的１０％。其中有大熊猫、金丝猴、扭角羚、白唇鹿、华南虎、白鳍豚、扬子鳄、黑颈鹤等属特有种或亚种。