生物样本：生物多样性研究与保护的重要支撑

标本资源服务于未来的生物多样性保护

近年来，有关生态和环境问题（如生物多样性变化）的研究有所增加，从生态或环境角度利用标本馆中的生物收藏的研究也急剧上升，标本在生态环境研究方面的促进作用已显示出巨大的潜力。然而标本的深层次价值还远远没有发挥出来。我们应该认识到标本资源的重要性，并相信未来会更多地服务于生物多样性的研究和保护。

挑战与趋势 

环境是 21 世纪人类关注的中心问题之一。如何掌握地球生物多样性的知识并利用这些知识来塑造所有生命赖以生存的全球环境系统，将是人类面临的重大挑战。以目前的物种灭绝速率来看，应对这一挑战的时间是有限的，还有许多生物多样性资源有待于我们去发现，有许多生物多样性研究有待完成。在 21 世纪已过去的这些年里，基于标本收藏的研究和方法使生命科学取得了突破性进展。例如，对大量标本数据和图像的数字化和开放获取，将标本、气候数据与全球范围的生物系统发育研究成果联系起来，以及大量基因组数据的产生使我们能够去探索进化和多样性格局形成等重大理论问题。中国的生物多样性科学研究在近几十年间发展迅速，在编目与监测、机制与过程、威胁与对策研究方面均取得了重大进展；而未来的工作也将在生物多样性理论转化为生物多样性保护实践，加强能力建设和先进技术的应用，以及加强和扩大国际间合作这 3 个方向深入开展。

面对这些挑战和趋势，标本馆作为生物多样性的重要实体和信息来源，为了加快自身能力的提升，还有大量的工作需要完善。如何跟上生物多样性保护与研究的步伐，更好地服务于研究和保护，是标本馆相关从业人员及研究者需要思考的问题；同时，在标本资源的收集、鉴定、分类、保藏、管理、信息挖掘等基础领域的人才储备也尤为重要。

 行动与展望

纵观标本馆和生物多样性科学的发展历程，人们对标本利用的历史就是对其信息提取和分析的历史。人类从 18 世纪开始为生物进行分类和命名，19 世纪开展大规模探险并大量积累标本藏量，20 世纪将标本记录数字化并开拓了生物多样性领域，21 世纪开始进行深入的数据整合和统计分析，这一历程就是人类对物种和标本信息的认知、挖掘和利用不断深入的过程。随着各种新的理念和技术的出现，人类从标本中获取信息的能力也不断增强。如果从不同的信息层次或范围解决不同生物多样性研究与保护问题的角度来考虑，那么在不断积累实物资源的前提下，可从信息入手去解决现有的问题和应对未来的挑战。

（1）致力于更加系统全面的标本及其相关信息的收集。标本馆如果要在未来有所发展，需要不断扩大自身对标本的收集、保藏和科学化、数字化管理，尽量涵盖自然界大部分还在等待被发现、记录、描述和理解的生物多样性。同时，通过建立信息平台以获取关于地球已知生物多样性的海量信息，并将这些信息转化为科学和社会知识；通过相关技术来提高数据的质量、减少错误或偏差。例如，使用 DNA 条形码技术对可疑的已鉴定标本进行确证。

（2）基于新的技术和方法，加强深层次信息的获取。虽然传统的生物标本收藏主要用于生物多样性研究，但其在分类、系统学和进化生物学研究中的应用仅占其价值的一部分。标本馆要在不断积累和完善标本基础信息的前提下，紧跟生物多样性相关学科的发展态势，挖掘标本深层次信息，并探索信息利用的新方向，以发挥标本收藏的更多价值，服务于科学和社会的发展。例如，通过获取植物标本叶表面气孔形态和鸟类标本羽毛污染物来揭示气候变化规律。

（3）进一步加强数据整合与共享平台的建设。标本馆应对生物多样性挑战的首要任务，是将其标本收藏通过信息整合平台的建设而从实体库中解放出来。只有通过信息技术汇集和数据整合，标本才能用于解决复杂的生物多样性问题，标本馆也才能成为全球生物多样性解决方案的基石。各种信息平台的建设，有利于突破样本量少的限制；线上开放获取，有利于降低数据获取成本。近年来我国也投入资金支持建立了多个生物多样性数据平台，在这一方面做出了不懈努力。未来我国将继续加强平台的能力建设，扩大国际间的合作与共享，这也是我国生物多样性研究的发展策略。

在过去的生物多样性研究与保护工作中，中国科学院生物标本馆作为我国最大的生物标本馆体系，发挥了巨大的支撑作用。目前，联合国内主要的标本馆，中国科学院生物标本馆已牵头建立了“国家动物标本资源库”和“国家植物标本资源库”。未来将在加强 2 个国家资源库建设的基础上，在收集、保存和共享利用方面引领我国标本收藏领域的发展，为我国生态文明建设和生物多样性研究与保护贡献力量。

（作者：贺鹏，中国科学院动物研究所；陈军，中国科学院动物研究所；孔宏智，中国科学院植物研究所；蔡磊，中国科学院微生物研究所；乔格侠，中国科学院动物研究所。《中国科学院院刊》供稿）‍‍