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重要资源植物的生物学研究

时间:2022-03-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:一方面从利用某一种植物的大批个体转到利用其特殊的生态型乃至利用个别植株的个别基因,来改造栽培作物。与吴征镒教授的分类相比,我们作了以下变动:①将资源植物合并三大类,从而体现了我们对资源植物的理解,将“保护和改造环境植物”以及“科学研究用植物”放在更加突出的地位;②对科学研究用植物作了较详细的分类,而将种质资源降为其下属的一类目;③对“经济植物”进行增补,传统经济植物得到应有的地位。

重要资源植物的生物学研究

(专题调研报告)

一、资源植物定义及其分类

人类社会发展与自然资源保护之间的尖锐冲突,促使人们首先要对资源植物的含义及其分类有较为科学的认识。鉴于以下两个理由,本文先阐明我们初步调研后所得到的认识:第一,人们对这两个问题的看法并不统一;第二,撰写好本专题报告又首先取决于对它们的认识。

(一)什么是资源植物

一切现时有用或潜在有用植物的总和,统称资源植物。所谓有用植物即对人类有益(有经济效益、社会效益或科学价值)的植物。其中,具有商品价值的称为经济植物,这类通常是可直接加以利用的植物。还有相当一部分植物以其特殊功能和特殊方式为人类服务而产生巨大的社会效益。例如:监测或净化环境的植物、防风固沙植物,以及水源林、风景林、行道树、护堤护坡林的组成植物物种等等。再有一类植物极具重要的科学价值,例如古老的孑遗植物、特有植物、科学研究用的模式材料以及植物种质资源等。我国川东鄂西发现的水杉,曾轰动了国际植物学界,被称为“活化石”。胡秀英博士称我国这些古老的孑遗是“中华民族得天独厚的国宝”,因为它们对植物进化史、地质史、古生境的研究有极为重要、不可代替的科学价值。我们认为,这类植物也是自然界留给整个人类的宝贵财富。

我们还必须认识到生物有不同的组织层次,例如基因、细胞、器官、个体、居群、群落等。“个体”是生命运动的基本单元,也是人们利用植物资源的重要基本单位。但是,随着生物学向微观(分子水平)与宏观(生态系统)两个方向发展,对资源植物利用的认识也发生着深刻的变化。一方面从利用某一种植物的大批个体转到利用其特殊的生态型乃至利用个别植株的个别基因,来改造栽培作物。因此,植物种质资源的利用和保护已成为当今国际植物学界极为重视的命题,在资源植物分类中占有重要地位。对此,我们将在本报告第二部分详细论证。另一方面,人们也已认识到植物群落、植被(例如森林、草原、水生植被等)都是异常重要的植物资源,它们对人类的巨大作用决不是所有种类植物的全部个体简单相加。现代生物学的成就应该使我们有这样一个认识:生物有不同层次,在不同层次上有着各不相同的生物学特征和特性;因此,要合理利用与保护资源植物,我们必须研究生物不同层次的生物学特征和特性,并在各个层次上去利用它们。

当然,有用与无用,有益与无益,是相对而言的,是对立的统一,由于人与自然界之间矛盾运动的发展或人类认识的深化而可以互相转化。我们开展研究的目的,就是要使植物化无用为有用、单一利用为综合利用、滥用为合理利用。

(二)资源植物的分类

要对资源植物进行研究,首先必须进行分类,而不同的分类又反映了人们对资源植物的认识水平。吴征镒教授的分类优于我国其他的分类,因为他的分类相当程度上反映了目前国际上对资源植物的认识。例如,他将“保护和改造环境植物资源”和“植物种质资源”提到“食用植物资源”、“药用植物资源”和“工业植物资源”相同的地位;在“食用植物资源”中也偏重于以植物所含有用成分来分类。依据我们对资源植物的认识,对其作如下分类。

1.经济植物

(1)食用植物:包括直接或间接食用的植物(间接食用植物如饲料、饵料)。①淀粉糖料;②蛋白质;③油脂;④维生素;⑤食用香料色素;⑥嗜好品;⑦蜜源植物;⑧饲料、饵料;⑨其他。

(2)药用植物:①中草药;②化学药品原料;③兽用药;④植物性农药。

(3)工业用植物:①木材;②纤维;③单宁;④芳香油;⑤植物胶;⑥一般工业用油脂;⑦能源植物(石油代用品和民用燃料);⑧工业用染料;⑨手工艺品原料;⑩经济昆虫的寄主植物。

2.保护和改造环境植物

(1)监测或净化环境的植物。

(2)改造环境植物:①防风固沙;②保持水土;③护堤护坡;④利用海涂;⑤利用盐碱地;⑥绿化美化环境;⑦固氮植物。

3.科学研究用植物

(1)种质资源;(2)古老、孑遗植物;(3)珍贵、稀有植物;(4)特有植物;(5)科学实验用材。

与吴征镒教授的分类相比,我们作了以下变动:①将资源植物合并三大类,从而体现了我们对资源植物的理解,将“保护和改造环境植物”以及“科学研究用植物”放在更加突出的地位;②对科学研究用植物作了较详细的分类,而将种质资源降为其下属的一类目;③对“经济植物”进行增补,传统经济植物得到应有的地位。

二、“重要资源植物的生物学研究”的重大意义

本节从以下两个方面论证:资源植物在当今经济、社会中的作用与地位;本领域对发展生物学基础研究的重要意义。

(一)资源植物在当今经济、社会中的作用与地位

当今世界,人口膨胀、环境退化以及资源枯竭等问题归结为六大危机,即能源紧缺、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境退化、生态平衡失调。不管怎么提法,实质上是人类与自然矛盾在目前阶段的各种表现形式而已,这些问题已严重地限制了可供人类选择的前途。尽管我国情况稍有不同,但是巨大的人口基数以及工农业的迅速发展,同样的问题必然会变得越来越突出。对于这些问题,无论怎样强调也不会过分。同时,在制定生物学基础研究(尤其是植物学基础研究)时应把这些问题考虑进去。

1.资源植物与人口

人口问题的要害在于食品与人口的增长比例失调,即“植口”(plant population)以及由“植口”所决定的二级生产者的增长量的总和,未能大于人口增长量带来需要量增长的总和。世界人口爆炸性增长,至少需要以同样的速度来增加粮食生产才能维持目前这种低水平的营养标准。目前世界粮食的增长速度刚好可以满足现有人口的需要。但是,人口增长最快的亚洲和非洲的不发达国家恰恰都是粮食生产严重不足的地区。据联合国粮农组织(FAO,1963)的估计,世界发展中国家中大约有20%的人口营养不足(食物不足,亦即热量不足),其中60%左右的人口患营养不良。正如我们所知道的那样,从那时以来,这些国家的状况并没有多大改善。考虑到在35年内,人口将要增加一倍,21世纪的饥饿问题将更为普遍和严重。

由于我国人口政策一度失误,人口膨胀与食品短缺的矛盾也十分尖锐,曾几次发生程度不一的粮食危机,并严重阻滞了国民经济的迅速发展和人民生活水平的提高。近年来,由于中央政府正确的人口政策和农村政策,这一矛盾有了相当程度的缓和。

但是,彻底解决人口膨胀带来的巨大问题,一方面要控制人口的自然增长,另一方面也必须着眼于“植口”的不断增长。增长的途径有两个:①大幅度地提高已经高产的熟耕地的植物产量;②开垦、利用荒地。从生物学角度来看,就是要提高植物的生产能力,提供优良的种子(绿色革命),扩大优质高产的食用植物种类,发掘或培养在生境条件较差的新垦地上生长的食用植物。

2.植物与环境

人类赖以生存的环境是个巨大的地球生态系统,太阳光能只有通过绿色植物的光合作用而进入生态系统。因此,绿色植物是地球生态系统中最基本的成分,起着主导作用。一旦绿色植物受到严重破坏,环境就退化,生态平衡就失调。

据有关调查,海南岛天然林的覆盖率从50年代的25%减少到现在的7.2%,其中几十种珍贵用材树种和经济树种已经绝迹,80多种野生动物失去栖息场所,其中黑冠长臂猿和坡鹿已处于绝灭的边缘。

森林面积的锐减,导致江河水量的减少和含沙量的增加。如岷江水量20世纪50年代为161亿立方米,70年代降到139亿立方米;金沙江下游屏山段的泥沙含量,1956年为1.147公斤/立方米,1976年增加到2.7公斤/立方米。

森林的破坏还造成了灾难性气候。例如近20年来西双版纳地区气温升高,湿度降低,雨量减少,雾日及雾时明显减少,气候向着干热的方向转变,特别是风害、旱害、水灾等日益加剧。

环境的改善还须依赖于植物。植物可防风固沙、涵养水源、吸附粉尘、阻隔噪音、净化空气与水体、调节温湿度等等。利用植物监测环境,如紫露草微核技术,也是近年来发展起来的新技术。利用水生植物改善水质也卓见成效,至于地衣、苔藓及其他高等植物能监测、净化环境的种类更不胜枚举。

自从人类脱离动物界后,既可以成为环境系统的协调者,也可以成为破坏者。植物是人类调控自然的主要工具,可以用来改善环境、增加生产,保持环境系统长期稳定的平衡。如果人类滥用植物资源(特别是森林、草原),必定导致各种危机的发生而受到惩罚。

3.资源植物与其他资源

环境所拥有的资源,归纳起来可分三大类:①生态资源,包括气象和自然地理条件;②生物资源,包括动植物和微生物;③矿物资源,包括煤、石油、矿石等。

植物资源有5个特殊的性质,因而在整个自然资源中起着桥梁作用并占有中心地位:①再生性;②直接利用并转换太阳能的功能;③影响水、土、气候资源的形成与演变;④地域性;⑤可解体性。由此可见,利用植物资源有着许多特点。

如能源问题,今后能源变革的趋势,除核能外,主要可能是取之不尽和用之不竭的生态能源和生物能源,其中植物能源极为重要。8%左右的工业能源直接来源于植物,民用能源中植物能源的比例则更大。在我国广大农村,每年约烧掉2.3亿吨农作物秸秆,相当总产量的2/3左右;还要烧掉1.8亿吨的薪柴,1000万吨牲畜粪。我国森林每年只能合理提供0.9亿吨的薪柴。超过部分大多是滥砍滥伐森林、铲草皮、挖草根来取得。据报道,中国农民有5亿人缺柴烧。“尽快营造薪炭林”已被实践证明是条最经济、最现实、最有效,也是最重要的途径。利用植物作为石油代用品是当前能源紧张而提出来的新课题。近年来,国外利用近代化学工艺新成就,从植物体内提取碳水化合物或碳氢化合物,分离提取酒精、甲烷、植物精油、液体树脂等液体燃料。有一种液体燃料用来开丰田牌汽车时速可达40公里。据研究,每吨植物干物质还可以转换成283立方米的甲烷或相当于1.25桶原油,可见能源植物的研究前景十分广阔。

植物资源的后3个特性又要求人类在利用时要合理,还要加强保护。由于人类的干扰,植物资源分布集中区受到严重破坏,导致很多植物处于濒危状态。澳大利亚报道该国受到威胁或稀有植物有2181种,其中81种已经绝灭,196种濒危,604种受到威胁,835种稀有,465种可能受到威胁。其他国家情况类似。我国也有许多种类处于濒危状态。保存植物多样性在经济上有重大意义,物种的消失意味着农业的消失。

(二)本领域对发展生物学基础研究(特别是植物学基础研究)的重要意义

1.确定“重要资源植物”的原则

①可能有重大经济效益的,如“主要栽培作物野生近缘种”;②人民群众迫切需要解决的,如“速生薪炭树种”;③有明确应用背景或应用前景的,如“能源植物”;④有明显社会效益的,如“监测和净化环境植物”;⑤有重大科学价值的,如“珍稀与濒危植物”。

2.生物学研究的内容

①重要资源植物的评价,如种类、蕴藏量、地理分布、有效成分的调查与研究;②重要资源植物的引种驯化,如各种生物学特征和特性的研究,尤其是生理、生化、生态方面的研究;③重要资源植物的合理利用,如繁育系统和再生能力的研究;④重要资源植物的种质改良,如重要栽培作物野生近缘种类的研究。

研究中涉及的主要学科有:植物分类学、植物化学、植物形态学、植物解剖学、植物细胞学、植物生理学、植物生态学和植物遗传学等。

3.对发展生物学基础研究的重要意义

①填补某些学科的前沿领域的空白,如物种生物学;②有力地推动和深化生物学基础研究中的重大的基本理论的研究,如物种起源、系统发育等问题,种、亚种、变种、无融合种综、杂种、多倍体等问题;③为各分支学科基础研究提供丰富的新资料和新材料;④推动一批重点高校办成既是教学中心又是生物学基础研究中心;⑤开拓与其他学科的交叉领域,如污染生态学、资源植物学;⑥有利于在本领域内成批地培养既擅长基础研究又懂应用研究、与国际先进水平相当的博士;⑦促使建设起若干个具有先进设备,富有研究活力的实验室或实验基地。

三、国内外研究概况

(一)国外研究现状与发展趋势

全世界已知植物种类计40余万种,其中维管植物620科,13000属,237000余种。现已了解成分用途的还不到总种数的10%,在已了解成分用途的种类中已利用的不到10%,如果再把数目巨大的未知种类考虑进去,已利用的植物少得可怜。人类栽培的总共不过2297种(不包括观赏植物),常见栽培种100余种,主要粮食作物仅20多种。

由于世界面临着人口、环境、资源等方面的危机,以及资源植物中存在的巨大潜力,现代资源植物研究的重点放在野生资源植物的发掘和利用上。巴西橡胶、甜叶菊、美登木等的发掘和利用就是20世纪新发现的一些有重要意义的野生植物。

从1981年于澳大利亚召开的“第十三届国际植物学大会”上来看,在当前植物学研究的领域中,应用植物科学仍占有一个重要的地位。其中可以看出与资源植物有关的重大研究课题如下。

(1)发掘各种用途的新作物。能源植物研究最突出,诺贝尔奖获得者卡尔文首先提出应用植物来生产石油代用品,目前研究内容有:①种植含糖作物,将产品加工成酒精,作汽车能源;②种植油料作物,将籽油加工成柴油机用的燃料;③栽培、筛选萌生力强的、可作能源的硬木树种,进行森林管理,提高生产率;④应用化学方法处理,提高松香、松节油的产量;⑤大戟属植物的乳汁(固醇类)是一个可供选择的能源。巴西、澳大利亚、日本、美国等国的研究走在前列。

在寻找新的药源植物(如抗癌药物、避孕药、治疗心血管病药物等)、食用植物(如植物蛋白、多糖、食用菌)、工业原料植物等方面都十分活跃。

(2)天然植被的保护。植被被破坏的严重性和保存植被的迫切性是当今国际植物学界密切注意并将其列为重要研究课题之一。当代研究着重于澳洲、美洲、印度尼西亚的热带和亚热带雨林的现状和保护,放牧和生产与群落稳定性相结合,各类植被和生境以及自然保护区等方面。

(3)植物种质的保存。主要有两个方面:①稀有、濒危植物保存。澳大利亚对此十分重视。据研究,欧洲人到达该国以后,约有78种维管植物已灭绝,现有200种处在濒危状态,所以堪培拉的国家植物园主要任务是保存本国植物,引种5000种,科研工作着重解决保存工作中的各种生物学问题。欧、美、非洲各地研究也十分活跃。②栽培作物野生近缘种的种质保存。美国的83个育种计划中利用了丰富的种质;英国的植物研究机构收藏了全世界茄属植物的种质资源;马来西亚正在大力收集三叶橡胶属植物种质。国际水稻研究所等都建立了收藏种质的“种子库”或“种子银行”。联合国粮农组织“保存植物遗传资源的国际组织”(IBPGR)负责统筹协调、促进植物种质收集、探索、评价、保存、科学档案和种质交换。

(4)民族植物学研究。这些研究包括古代民族植物学概况、民族植物学普查、个别植物的化学分析,目的是抢救少数民族(如印第安人)长期以来积累的丰富的植物学知识,尽快发掘对人类有用的植物。

(5)植物生产力的改进。

(6)细胞培养和体细胞遗传。

(7)杂草的性质及其起源。

(8)人工气候室对植物改良和植物学研究的贡献。

(9)应用植物学的不利影响。

值得一提的是,在苏联科学院柯马罗夫植物研究所设有植物资源研究室,在一些分院有的还设有植物资源研究所,专门从事野生植物资源的研究利用问题,并创立了“植物资源学”这门分支学科,建立了这门学科的理论基础和研究方法。几十年来,发现了不少有价值的野生植物,尤其在第二次世界大战及其以前的困难时期,为苏联的国民经济解决了许多问题。近年来,苏联十分重视西伯利亚植物资源的研究与利用,在1971—1975年、1975—1980年制作了该地区植物资源分布地图,指示出一个单位面积内资源的蕴藏量,并提出了资源利用的经济效益和地区性的管理方案。

(二)国内研究现状和水平

我国已知维管植物约353科、3184属、27150种。按我国区系所含种的数目,与世界植物区系丰富的植物区或国家比较,仅次于马来西亚(约4.5万种)和巴西(约4万种),而居世界第三位。据专家们估计,我国待发现的植物种类(尤其是草本)决不在少数。建国以来,单是种子植物发表新属59个,新种1500个以上。我国已利用的种数也只占总种数的10%左右。可见,我国植物资源利用潜力还很大。

解放后,特别在1958年国务院发布了“关于利用和收集我国野生植物原料”的指示,全国各地纷纷建立植物研究所或资源室,并组织考察队在全国范围内开展规模宏大的植物资源调查,采集了20多万号标本,完成了3万余次分析,初步摸清了我国野生植物资源的种类、分布和蕴藏量。其中有的经济价值很大,比如:芳香植物山苍子的发现和大量生产,不仅解决了我国对柠檬醛的需求,而且还能出口换外汇。其次,找到了降低血压的药用植物萝芙木,打破了国外对降压药物垄断的局面。在发掘和利用作为可的松原料的薯蓣资源方面,填补了激素药物的空白。还利用橡碗、化香等提取栲胶,解决了工业原料的急需。在开展植物资源调查和化学分析的基础上,还编写了300万字的《中国经济植物志》、《中国药用植物志》,以及大量的各种地方经济植物志、中药志、中国油料植物、造纸植物、有毒植物等书籍。

20世纪60年代初,我国就研究过能源植物,用松根蒸油,以及生产桉叶油、芸香科植物精油和樟油等代替汽油。

资源植物的形态学、解剖学、生理学、生态学、细胞学等方面研究也做了大量工作。这些研究为资源植物的引种驯化(如天麻等)、育种(杂交水稻和鲁棉一号等)及合理利用提供了科学依据。

1976年以来,我国资源植物的生物学研究开始了新阶段,除了少数重要课题还属空白外,大多数领域内都着手开始研究。但是与先进国家相比差距还很大,表现如下几方面:

(1)全国资源植物的应用研究和生物学研究缺乏统筹全局的规划;

(2)科研队伍较小,研究水平不高;

(3)高等院校生物系还缺乏资源植物学的课程、教材和专业设置;

(4)学科间渗透、新技术采用、实验设备的现代化都与国际水平相差甚远;

(5)尚有许多薄弱环节,如保护濒危植物、能源植物研究、监测和净化植物研究、种质资源研究、综合利用研究、民族植物学等方面。

四、部属高校研究现状和潜力分析

由于下述原因,本节的分析难免片面与肤浅:①调研中与其他院校在“有关资源植物的生物学研究”上缺少交流和联系;②各院校研究成果报道分散在全国性和地方性各类刊物和大学学报上,数量之多无法一一涉及;③未见有人对此发表过综述性的研究报告。为了尽量做出实事求是的有比较的分析,我们在短暂时间内作了些文献调研,并向部分院校函调有关情况。

(一)研究现状

部属院校大多有较长的历史,作为基础学科的植物学自然有相当的实力。我国许多著名植物学家在这些院校任教或开展科研,因此,长期以来在高教系统形成了一支重要的植物学教学和科研队伍,在解放后的我国资源植物学的研究中发挥了很大的作用。

20世纪50年代,高校教师和学生参加了全国性和地方性的资源考察队,开展规模宏大的植物资源调查,如云南大学在滇东南以及西双版纳的热带资源植物考察,四川大学在我国西南部的高山资源植物考察,武汉大学在鄂西南以及神农架地区的资源植物考察,中山大学在华南尤其在海南岛乃至西沙群岛的资源植物考察,复旦大学在浙西南、皖南的资源植物考察,兰州大学与甘肃师大在我国西北地区的资源植物考察,北京师范大学在华北的资源植物调查,东北师范大学在东北的资源植物考察等等。考察后编写了或参加编写了全国性或地方性的经济植物图谱、图志、手册,不但为我国丰富的植物资源的发掘利用提出了科学依据,而且推动了植物学基础研究。

20世纪60年代起,承担《中国植物志》许多图册的编写任务。因此,资源植物的研究明显地与编志结合起来,而带有专科专属研究的特色。据专家评论,已经出版的志书与已经发表的研究论文有相当一部分达到国际水平,其中不少是高等院校的植物分类学者撰写的。至于地方志书大多由高等院校主编。

由于基础研究和应用研究的关系处理上有过多次反复,因此,除了植物分类学、植物生态学少数学科外,其他分支学科与资源植物利用和保护有关的基础研究甚少。近年来,党中央制定的“经济振兴要依靠科学技术进步,科学技术工作要面向经济建设”的方针已对部属院校的基础研究发生了明显影响,植物学各分支学科与资源植物利用和保护相结合的研究课题迅速增加。

(二)特点和潜在力量

部属院校在资源植物研究上与科研单位有着不同的特点:①教学带科研或教学兼科研。资源植物研究大多由植物学教研室承担,极少有研究小组,因此当教学任务繁重时科研受到冲击;②研究课题大多自选,或接受部分上级下达的任务。因此整个高教系统在本研究领域内缺少全局性的、长远的合理规划;③由于教学需要,如植物学教师分配要照顾到各分支学科或各大植物类群(藻类、菌类、地衣、苔藓和种子植物),因此课题太多,力量分散;④植物化学是资源植物的生物学研究向纵深发展的极重要分支,但由于所需仪器昂贵,又需专门人才,高等院校至今极少用植物化学手段来结合研究的。

潜在力量:①每年有大批本科生、研究生毕业,科研力量的补充有保证,而大多研究单位要依赖于高校的培养;②教师有较坚实的、广泛的基础理论素养;③院校内学科齐全,综合性研究的巨大潜力;同时也容易开展跨学科交叉领域的研究,特别是自然科学与社会科学交叉领域的开拓性研究。

五、优先研究的重大课题

(一)“经济植物研究”课题

(1)我国经济植物区系研究——研究我国范围内的经济植物种类组成和特点。亦可分为若干专题,如经济藻类区系研究(包括淡水经济藻类区系和海水经济藻类区系)、经济菌类区系研究、经济蕨类区系研究、经济种子植物区系研究。本课题的完成对发掘和利用经济植物,以及探讨我国经济植物区特点有重要意义。

(2)我国经济植物分布研究——研究经济植物在我国的分布规律。本课题可根据地域性或植物不同类群再细分若干个专题。本课题的完成对合理利用我国经济植物及扩大栽培范围有很重要意义。

(3)若干种类的重要经济植物的生物学研究——研究有重大价值的经济植物的生物学特征和特性,包括形态、解剖、细胞、生理、植化、生态、遗传等方面。本课题可分为以下若干重要专题:①淀粉类植物的生物学研究,尤其是木本淀粉类植物;②蛋白质类植物的生物学研究;③重要药用植物的生物学研究(抗癌药物、避孕药物、治疗心血管病药物);④重要速生优质树种的生物学研究;⑤重要纤维植物的生物学研究;⑥重要能源植物的生物学研究。

(二)“保护和改造环境植物”课题

(1)监测或净化环境植物的生物学研究——又可分为:①监测或净化大气植物的生物学研究;②监测或净化水体植物的生物学研究。研究阶段可分为:①监测或净化环境(大气或水体)的种类;②提出监测环境的生物学指标;③探讨监测型与净化型植物结构与功能、植物与环境之间关系的规律;④提出监测、净化环境的生物治理方案。本研究是十分综合性的研究,注意水生维管植物、淡水藻类、苔藓、地衣等范围。

(2)改造环境植物的生物学研究——又分为:①防风固沙植物的生物学研究;②保持水土植物的生物学研究;③利用盐碱地植物的生物学研究;④固氮植物生物学研究。本研究中要特别注意乡土植物的挖掘。

(三)“科学研究用植物”课题

(1)主要栽培作物野生近缘种的调查及生物学研究——本研究主要目的是丰富栽培作物的“基因库”,为其种质改良服务,并迎接基因工程时代的到来。系统地研究种下分类,研究成果不但会给农业带来重大变革,而且会大大推动物种生物学研究的深入。

(2)古老、孑遗植物的生物学研究。

(3)我国特有植物的生物学研究。

上述两类研究是我国植物学家对全世界植物科学负有不可推卸的责任。研究中要运用所有有关学科的成就,提供它们形态、解剖、孢粉、生理、生态、遗传、植化、分布等方面的科学资料,为保护提出科学依据。本研究成果将对推动植物系统发育史、古地质、古地理、古环境等领域的研究有重大意义。

(4)保存和保护濒危、珍稀植物的研究——本研究首先要做实地普查,提出保护名录,以及提供有效保存和保护的科学依据和办法。与自然保护区和植物园的通力合作是必不可少的。

(5)科学实验用植物的生物学研究——系统植物学中,我们在高级分类阶元的分类以及若干重大理论问题研究很少或尚属空白。而我国拥有许多有重要分类位置的植物类群,如木兰目、睡莲目、毛茛目、金缕梅目、沼生目、百合目等,这些类群的系统植物学研究是植物分类学中必不可少的。高校应同中国科学院分工合作,进行多学科研究,填补我国植物分类学某些基础研究的空白。

六、重大措施的建议

(一)关于课题选择的进一步论证必要性

上述所提出的“优先研究的重大课题”有必要进一步详细论证。理由是:①尚未对上述课题作详尽的文献调研;②上述课题是粗线条,有待于具体化;③必须与中国科学院基础研究规划中的有关部分进行协调;④要考虑国家可能提供经费有多少;⑤承担的课题与目前院校实际能力是否相称。

(二)分配课题的原则

(1)首先要考虑全国的自然区划,划分几个大块,每个大块由实力较强的重点院校牵头,并要考虑到各大块所承担的课题成果与该地区植物资源的特点有最密切的联系,以及有完成这些课题的最优越的自然条件。这既是因地制宜,又可直接受益,也有利于形成各大块的科研中心。

(2)承担课题的单位具有完成该课题的学术带头人和科研梯队。

(3)具有与该课题相关或相近课题的研究基础。

(三)实验基地的建立

(1)实验基地应包括实验用植物园、野外观察站和实验室等。

(2)实验用植物园是迫切需要解决的,目前极少院校有可供实验用的园地。

(3)野外观察站可考虑与自然保护区的建设结合起来。

(4)实验室建设目前最迫切的是需要配备先进仪器,并要有相应的空间。

(四)经费匡算

因上述课题均属粗线条的,而且各院校目前已有设备也不清楚,所以只提出以下几点供考虑:①购置仪器设备费用;②实验基地基建费用;③药品试剂及杂件费用;④野外考察费用;⑤书籍、资料费。

(五)人才培养

(1)加强植物学专业:①有条件的院校可开设资源植物学专业方向;②调整课程设置,要加重植物学、植物分类学、植物生态学等内容和课时;③争取尽快开设资源植物学和资源植物化学两门课;④组织力量编写资源植物学的有关教材。

(2)招收办法可采取与用人单位签订合同的办法,对口招生和分配;招收人数要恰当。

(3)目前以培养资源植物学方向的硕士研究生为主,取得经验后,过渡到培养博士研究生为主。

(4)成批培养与国际先进水平大体相当的博士,目前看来可能较有效途径是院校与中国科学院结合起来,院校着重于开设适合于博士研究生选修的高深课程,中国科学院提供博士论文的指导和实验条件。

(六)国内联合与国际合作

国内联合主要指各院校间联合,院校与科研单位联合,院校与应用单位的联合。联合形式可以是共同承担课题,分地区承担课题,共同培养人才,各学科间的合作等。

国际合作目前较现实的是在保存濒危、稀有、珍贵植物方面,交换种质资源方面,以及科技情报交流。

作者后记

此文是孙祥钟教授于1983年9月应教育部之约而撰写的。文中主要观点是在孙祥钟教授主持下由教研室教师集体讨论产生的,由陈家宽主笔。教育部在安排科研计划时,常约请高校著名专家编写调研报告,任务往往十分紧迫。接到这一任务到完成只用了一个星期时间。这是我主笔的第一份重要的调研报告。孙祥钟教授的工作方法影响了我一生,他对上级安排的任务并不闭门造车独自完成,而是请教研室全体教师就主题进行讨论。在大家发表意见基础上,他才提出总结性意见,这些意见既对大家的观点高度提炼,又对实质性的问题有独到见解。我的工作是查阅文献、寻找证据来证明这些观点,并让全文有严格的逻辑性。每起草一份这样的报告,我就学到了一个领域的基础知识,也学会了某类报告的撰写方法。特别是这份报告对我在随后的二十多年里编写重大项目建议书等有重要帮助。现在我们的研究生极少愿意协助导师做类似的工作,自然也失去了许多学习的机会。国内将发表SCI论文作为能否拿到博士学位的唯一标准,使许多培养环节弱化了,十分有害。

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