bob.com首都科学讲堂回顾丨第798期：“探秘科技馆之城”系列之走进奇妙无穷的植物王国

　　bob.com本文内容来自北京市科学技术协会主办、北京科学中心承办、北京科技报社协办的首都科学讲堂。讲堂每周邀请院士专家开讲，弘扬科学精神，帮助公众树立科学思想，掌握基本科学方法，了解必要科技知识。

　　是谁，独具慧眼，让曾经公认“已经绝迹”的植物重新“活了”过来？是谁，开学术之先河，让水杉真正有了自己的中文名字？是谁，不断研究保育技术，让水杉连木成林？……这些鲜为人知的故事曾藏在植物的王国里，却又被一位位细心的中国科学家发现、看见、挖掘出来。如屹立不倒的水杉一般，这些科技工作者们用他们的坚守和执着，让世人听到世界植物史上的中国声音，让人类对植物的认知不断更新，让植物更好地生活在地球上。

　　本期首都科学讲堂邀请到国家植物园科普馆馆长王康，让我们在他的带领下，一起走进绿意盎然的国家植物园，学习春花夏草背后的生命奥秘，了解科技工作者在植物学研究和科普领域所付出的努力，聆听园区在生物多样性保护、植物迁地保护和科学研究、提升公众科学素养等方面所取得的成果。

　　在国家植物园的碧桃园内，可以看到二色桃、菊花桃、垂枝桃、寿星桃、帚型桃等众多不同品种的桃花，环肥燕瘦、各不相同。独具特色的它们，即使是非专业人士，也很容易从外貌上进行辨别。

　　按照树形，桃一般可分为4种，直枝桃bob.com、垂枝桃、帚型桃和寿星桃bob.com。直枝桃是平日里最常见的类型，枝条向斜上方生长，节间较长，大部分桃树都属于这一类型。垂枝桃则与之不同bob.com，其枝条下垂，树冠呈伞形，姿态独具韵味。帚型桃则枝条紧密，犹如倒置的扫帚，纵向延伸直指天空。相比其他种类，寿星桃则相对低矮，节间距离较短，花朵排列紧密，看起来分外茂盛。

　　在依据枝条形态进行分类的基础上，再根据叶子、花瓣的不同颜色、形状以及重瓣的程度等，还能将桃细分出很多品种。其中，相对容易辨别的是同属于直枝桃的二色桃和菊花桃。前者名副其实有着“一树双色”的奇景：新开的花朵呈浅粉色，一段时间后，颜色会逐渐加深，同树桃花却有着不同的开花时间，打造出奇特的“双拼”美景；后者则花瓣细小，与大多数桃花偏圆形或椭圆形的花瓣差异很大，反而和菊花花瓣相似，因而得名菊花桃。

　　除浪漫满溢的桃花之外，香气浓郁的丁香也十分惹人喜爱。丁香叶片对生、花冠开裂，常有4个裂片居于其上，有时会有5-7个，甚至更多，其特点鲜明，十分易于识别。

　　每年4月中上旬左右，华北紫丁香率先在国家植物园中盛开，待其开始凋谢之时bob.com，欧洲丁香和小叶丁香则进入了盛花期，展现出漂亮的姿态和迷人的香气。此外，丁香园内还种有花期更晚一些的暴马丁香和北京黄丁香，从而使园内景观更为丰富多样，且具有连续性，可将丁香园观赏期延长至5月上旬。

　　漫步丁香园中，还能发现有其他植物住于其间，如同时拥有“颜值与能力”的文冠果。它具有神奇的“变色”能力，初开放时，花朵中心为黄色，但一段时间后，就会变成红色。天气晴朗时，从树下仰望，能看到白色的花瓣和中心或黄或红的色彩，再辅以湛蓝的天空，交织成一幅五彩缤纷的图景，可谓美不胜收。

　　文冠果不仅颜值不凡，而且具有良好的适应性与实用价值，其生活在十分干旱的地方，非常耐瘠薄，果实可以用来榨油。然而它却有着“十花一果”的特点，尽管花很繁盛，但结出的果实却不多，因为它的雌蕊会败育。因此，尽管它的果实含油量很高，但数量却不多。而之所以得名文冠果，正与它的果实有关，因其果实成熟后，开裂的状态和古代文官的官帽十分相似。

　　“唯有牡丹真国色，花开时节动京城。”自古以来，牡丹就以其雍容华贵的气质和斑斓绚烂的色彩为众人所喜爱。牡丹之所以被认为是“人间富贵花”，与其花朵之大关系密切。驻足牡丹园内细细观察，能发现它花瓣很大，其中的雌蕊和雄蕊众多，甚至偶有大如人脸的盛况。

　　进行辨别时，不少人常会将牡丹与芍药混淆。其实，最主要的分辨之法并非仔细观察它的花朵，而是看它是木本还是草本，前者为牡丹，后者为芍药。也可以通过观察它们的叶片进行辨别，牡丹的叶片会稍有裂开，而芍药则边缘光滑。由于牡丹的花期比芍药早一些，所以在同一园区内，一般会先见到牡丹盛开，后见到芍药盛放。

　　中国牡丹栽培历史悠久，牡丹资源丰富，包括西北牡丹、中原牡丹、阳山牡丹、滇牡丹等bob.com，不同的种类适宜不同的气候条件。例如，阳山牡丹喜爱湿热天气，适宜在长江流域生活，但若将西北牡丹挪至长江流域，它很可能无法生活。

　　潺潺溪水流过的樱桃沟里，植物界“活化石”水杉笔直地矗立林中。或许鲜有人知，水杉的发现经历了神奇又曲折的过程。

　　1941年，日本学者三木茂博士在他发表的一篇论文中建立了水杉的化石属名，即Metasequoia，名字中的Sequoia指的是北美红杉，与源自希腊语的前缀“Meta-”放在一起，意思是说化石上的植物与现存的北美红杉很像，但依然有所区别。当时，所有人都认为这种植物早已灭绝，在地球上不复存在。

　　两年后，供职于农林部中央林业实验所的王战在去神农架考察的路上，偶然获得了“神树”的消息，继而在湖北省利川市谋道镇发现其踪迹，并提取了标本。经过简单辨别，他认为其是水松，便放置一边。

　　1945年夏天，中央大学森林学系技术员吴中伦偶然发现这一标本，认为其应是一种新植物，便交由本校郑万钧教授进行鉴定。

　　1946年2月，郑万钧派其研究生薛纪如再次采集标本。同年4月，郑万钧将标本寄往北平，交给静生生物调查所所长胡先骕教授征求意见。很快，胡先骕在助手傅书遐的协助下将郑万钧寄来的水杉标本鉴定为Metasequoia，认为这就是日本学者三木茂在化石上看到的植物。随即撰文寄给《中国地质学会志》，5月18日，胡先骕的文章被收录并于当年12月发表，这也是“活化石”水杉发现的首篇报道。

　　在此之后，众多植物工作者前往发现地采集标本与种子，并将种子送往全世界的许多著名植物园。

　　更为特别的是，水杉的发现过程“触发”了植物学历史上少见的特殊事件，即将最早用来命名化石的名字，用于命名依然存活于世的植物。这是因为植物命名法规定，现生植物具有优先权，可以将名字从化石身上“夺回”。

　　时至今日，虽然有许多国家栽培水杉，但总体来看，水杉的野生分布依然十分狭窄，仅有两三个地方有野生分布群，生物多样性也不如想象中丰富。但正是这几个小小的野生种群，给全世界带来了叹为观止的美好享受。不论是将其栽在水边还是种在山谷，都能营造出壮观的浓浓绿意。

　　宿根园内，一阵微风吹过，无数“白鸽”仿若在枝头振翅飞舞……这种奇观来自于国家植物园的一棵独苗——珙桐。

　　作为新生代第三纪的孑遗植物，在第四纪冰川时期，地球上大部分地区的珙桐相继灭绝。幸运的是，生活在中国西南地区的珙桐活了下来，成为了植物界的“大熊猫”。

　　对于有着“中国的鸽子树”之美誉的珍稀植物珙桐，许多人都会好奇，长于其上仿若“白鸽”的部分究竟是不是它的花朵呢？其实，在植物学上，其白色的部分并非花朵，而是它的苞片。可以将其理解为叶子，却不行使常见叶片光合作用的功能，而是为了更好地保护花序上的花粉，并为昆虫授粉营造良好的环境。西南地区春季多雨，宽大的苞片可以为传播花粉的昆虫遮风挡雨，吸引它们前来躲避，雨停离开之时，昆虫再将花粉带给另一棵珙桐。

　　尽管珙桐在北方非常稀少，但在西南地区，尤其是四川、云南等省份的很多地方，它已经成为一种行道树。但不得不承认，珙桐的栽培过程确实十分困难，因其果实需要沙藏，两年左右才可以生根、发芽，而且在生长过程中，也需要细致入微的照料。

　　从神秘莫测的热带雨林到冰封万里的极地苔原，从绵延起伏的高山峡谷到一望无际的湖泊海洋，到处都有植物的踪迹。自古以来，植物一直在默默地改善和美化着人类的生活环境，人类的衣、食、住、行都离不开植物的帮助。

　　身为环境中唯一的初级生产者，植物为人类助力良多，其中最重要的则是提供了果腹的必需品——粮食。在人类进化史中，粮食至关重要，正是因为人类驯化了粮食作物，才能够在不同的地球板块中改变四处游走的状态，逐渐在固定的区域安定下来，最终形成农业社会。

　　众所周知，中国是世界上最古老的文明古国之一，也是世界上最大的农作物起源地之一。在中国古代，关于五谷有多种说法，比较常见的为：黍（黄米）、粟（小米）、稻（水稻）、菽（大豆）、麦（小麦）。其中，前四种起源于东亚，而小麦则起源于西亚。

　　诚然，在我们目前食用的粮食作物中，也有一些是其他板块的“外来户”，比如常见的玉米、马铃薯来自美洲，高粱则来自非洲。

　　不论来自哪个板块，在种植过程中，植物均被人类进行了驯化，而这种驯化往往强烈地改变了植物最初的状态。以马铃薯为例，最早种植它们的其实是美洲的印第安人。最初栽培时，它是有毒的，但经过不断的栽培和选育，马铃薯逐渐作为主粮登上了美洲人的餐桌。同时，栽培范围也逐渐扩大，发展到全世界。此外，蔬菜水果、可可咖啡以及茶叶，均在生活于不同地区人们的饮食文化中，具有举足轻重的地位。

　　在深度影响饮食文化之余，植物也在服饰、建筑、艺术、医药、能源等诸多领域大显身手，处处彰显着各自的能力。棉花与亚麻、柏木与松木、黄花梨与紫檀、人参与黄花蒿、绿玉树与甘蔗……社会生活的方方面面，都充斥着植物的影子。

　　2022年4月18日，国家植物园在北京正式揭牌，标志着国家植物园建设翻开新的篇章。

　　曾几何时，植物园建设的主要目的是为了引种栽培植物，服务于园林绿化工作。如今，随着国家植物园的成立，这一角色也在慢慢地发生转变——生物多样性保护已成为全世界共同关注的话题。

　　众所周知，生物多样性保护主要分为两方面工作，一个是就地保护，另一个是迁地保护。一般情况下，就地保护需要国家公园、自然保护区来实现。迁地保护的过程中，又需对植物本身、濒危机制、繁育和扩繁进行研究，而这些功能的实现就需要有植物园的助力。

　　借助目前的科技手段，科研人员能够很好地让部分植物生活在植物园里，待其数量有所增长后，再将它们送回原产地，回归到野外的生境中，从而实现一整套对野生植物的保护措施。

　　国家植物园依然保持原有为公众提供休闲游览的城市服务功能不变，只是在此基础上，还开展了包括游学、讲座、体验等多种模式在内的科普活动，为提升公众科学素质添砖加瓦。

　　未来，国家植物园将会持续引进人才，不断增强科研力量，并开展种子库建设。相信在不久的将来，各地植物园建设将会连线成网，共同构建国家植物园体系。