生物標(biāo)本館：一座神秘的寶庫
傳統(tǒng)生物標(biāo)本館（biological collection）通常是指系統(tǒng)化儲存各種動植物標(biāo)本的貯藏庫。與人體生物樣本庫（biobank）的日漸火熱相比，很多生物標(biāo)本館正面臨資助經(jīng)費(fèi)危機(jī)，甚至一些標(biāo)本館已因經(jīng)費(fèi)削減而關(guān)閉。近年來，生物標(biāo)本館對科學(xué)和社會的貢獻(xiàn)越來越大，它不僅在環(huán)境安全和流行病學(xué)的科學(xué)研究中扮演著關(guān)鍵角色，還能在國土安全方面為預(yù)防、檢測和調(diào)查各種生物恐怖主義提供重要依據(jù)。生物標(biāo)本館面臨的經(jīng)費(fèi)危機(jī)，主要源于社會對生物標(biāo)本的重要性未充分認(rèn)識。筆者從多方面論述生物標(biāo)本館的重要性。
公眾健康與安全的監(jiān)控
生物標(biāo)本館能為鑒定危及公眾健康與安全的疾病尤其是傳染性疾病的來源和傳播媒介提供指導(dǎo)。生物標(biāo)本館的標(biāo)本材料能夠幫助科學(xué)家確定傳染性疾病的發(fā)展歷史和來源，同時能夠預(yù)測其未來的傳播和爆發(fā)范圍，甚至能夠幫助科學(xué)家利用這些信息開發(fā)防控這些疾病的疫苗。例如，爆發(fā)于1918 年的流感病毒在全球范圍內(nèi)奪去了2~4 千萬人的生命，當(dāng)時認(rèn)為流感爆發(fā)的原因是病毒從鳥類傳播給人類。然而，2002 年，科學(xué)家通過比較保存在美國史密森尼博物館的鳥標(biāo)本體內(nèi)的流感病毒株和1918 年感染人類的病毒株，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致1918年流感爆發(fā)的病毒株與感染豬和人的病毒株比鳥體內(nèi)的病毒株更相似，這與當(dāng)時的診斷有所不同。2003 年，另有科學(xué)家利用各個時期的生物標(biāo)本重建了流感病毒的進(jìn)化史，這些信息能夠為未來開發(fā)疫苗提供指導(dǎo)。隨著全球化的快速發(fā)展，傳染性疾病越來越容易在世界范圍內(nèi)迅速流行。防止類似的災(zāi)難再次發(fā)生最關(guān)鍵的一步是，快速診斷出流行病的病源和傳播媒介?？茖W(xué)家們呼吁，應(yīng)該開展更多利用生物標(biāo)本館館藏標(biāo)本來研究傳染性疾病的研究項目。這幾年流行的埃博拉和寨卡病毒就可利用生物標(biāo)本館保存的標(biāo)本（蝙蝠和蚊子是這些病毒的傳播媒介）來監(jiān)控疾病的流行與傳播。
環(huán)境監(jiān)測
在卡森《寂靜的春天》發(fā)表以來，環(huán)境污染尤其是有毒物質(zhì)的污染引起了公眾的廣泛關(guān)注。很多研究表明，通過檢驗博物館標(biāo)本可以監(jiān)測很多有毒物質(zhì)的歷史水平，最經(jīng)典的例子莫過于臭名昭著的殺蟲劑DDT。20 世紀(jì)60 年代，科學(xué)家通過分析保存在各標(biāo)本館過去近80 年的海鳥蛋蛋殼厚度，發(fā)現(xiàn)海鳥蛋殼開始變薄的時間恰好與DDT 開始廣泛使用的時間吻合?？茖W(xué)家認(rèn)為DDT 含有的氯化烴是導(dǎo)致海鳥蛋殼變薄并導(dǎo)致其種類減少的原因之一。雖然DDT 已全面禁用多年，但是最近，科學(xué)家在從南極捕撈的魚蝦體內(nèi)仍能檢測到DDT 的存在。近年來，新煙堿類農(nóng)藥被發(fā)現(xiàn)是造成全球傳粉昆蟲（尤其是蜜蜂和野生蜂類）數(shù)量衰減的罪魁禍?zhǔn)字?，對該類農(nóng)藥在過去和未來的殘留水平的監(jiān)測中，生物標(biāo)本館會提供重要的材料。
生物保育和管理
生物標(biāo)本館里的標(biāo)本并不僅僅是一瓶瓶或一盒盒散發(fā)著怪味的動植物尸體，它們本身帶有的各種生物數(shù)據(jù)能夠為生物保育和管理的決策提供重要科學(xué)依據(jù)。保存在生物標(biāo)本館里的標(biāo)本能夠為我們提供各種動植物地理分布的重要信息。各地區(qū)、各個時期采集的標(biāo)本信息，可以幫助我們辨別瀕危的種類，并確定開展保育的區(qū)域。例如，北美和歐洲的熊蜂（重要的傳粉昆蟲）（圖1）種類和數(shù)量大量減少的發(fā)現(xiàn)就是基于對各大生物標(biāo)本館或博物館保存的標(biāo)本的研究。
圖1 部分熊蜂標(biāo)本
生物多樣性評估
生物多樣性關(guān)乎人類福祉，它不僅能夠為人類提供賴以生存的多種食物和材料，還能提供各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)來維持地球上各種生命的不息繁衍。生物標(biāo)本館是記錄地球生物多樣性的“字典”，同時也是展示生物多樣性的窗口（部分昆蟲標(biāo)本見圖2）。對于已滅絕的種類來說，標(biāo)本館是它們唯一的實體展示平臺了。因此生物標(biāo)本館在研究生物多樣性和評估生物多樣性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。與生物多樣性有關(guān)的研究包括生境喪失、生物入侵、物種滅絕和氣候變化等，這些都離不開生物標(biāo)本館提供的材料和證據(jù)。
圖2 部分昆蟲標(biāo)本
教學(xué)與教育
生物標(biāo)本館最重要的價值之一是為教學(xué)和教育提供材料。昆蟲的種類繁多，在學(xué)習(xí)各個類群時，有實物觀察會更直觀，對學(xué)習(xí)大有幫助。對此，筆者在美國俄亥俄州立大學(xué)當(dāng)昆蟲學(xué)助教時深有感觸。美國實驗課提供的標(biāo)本采自世界各地，遠(yuǎn)比中國上課時用的多，但主講教授還是抱怨說，很多類群沒有標(biāo)本，無法給學(xué)生們提供最直接的觀察材料。不過，美國越來越多的生物標(biāo)本館把館藏的生物標(biāo)本信息數(shù)字化并在線開放，該國的生物學(xué)教育者認(rèn)為這將會帶來更加真實、更具探索驅(qū)動的教學(xué)體驗。
由此可見，生物標(biāo)本館在公眾健康與安全的監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、生物保育和管理、生物多樣性評估以及教學(xué)與教育等多個方面有重大的價值。維護(hù)和進(jìn)一步開發(fā)這些隱藏的瑰寶，將會給人類帶來不可估量的福利。
（責(zé)任編輯 王麗娜）
作者簡介：陳華燕，美國俄亥俄州立大學(xué)昆蟲學(xué)系，博士生。
注：本文發(fā)表在2017年第18期《科技導(dǎo)報》，歡迎關(guān)注。本文部分圖片來自互聯(lián)網(wǎng)，版權(quán)事宜未及落實，歡迎圖片作者與我們聯(lián)系稿酬事宜。
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