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研究竹子近40年 来自江西的李德铢深深扎根“植物王国”

作者: 来源:都市时报 时间:2022/11/14 15:40

“云南是‘植物王国’,其中,竹子的物种资源占全国的一半,这也是我一直扎根云南的原因之一。”中国科学院昆明植物研究所研究员李德铢表示,云南独特的植物资源优势,为他打开了植物科学研究的一扇大门。在云南工作近40年的时间里,李德铢在云南这片热土上挥洒着青春与汗水,从一名二十岁的小伙,成长为中国植物分类学新一代领军人物之一。



李德铢发起并领导的中国植物DNA条形码计划,以及由他的团队提出的种子植物的核心DNA条形码的新标准,使我国成为植物DNA条形码研究进展最快的国家。


与竹结缘:“植物王国”引凤筑巢


“我是国家恢复高考后的第3批本科生,大学我读的是林学系,可以说是比较偶然的。”李德铢说,1979年,他阴差阳错地被江西农业大学林学系录取。


1983年,李德铢从江西农大毕业,受“植物王国”云南的吸引,报考了云南林学院(1984年改为西南林学院,现在的西南林业大学),很幸运地成为薛纪如先生的第一批硕士研究生,跟随导师开展竹子研究,从此,李德铢便与云南结下了不解之缘。


“考上硕士时,正是薛纪如先生参加《中国植物志》(竹亚科〉编研任务的阶段,他为我选择了‘中国牡竹属的研究’作为硕士论文的题目。”李德铢说,1984年7月,他从大学学完基础课后,就被导师薛纪如安排到德宏采集牡竹属植物标本,历时6周的时间里,就此建立了对云南竹子多样性的感性认识,也从此跟竹子结下了深厚的情缘。


此后,李德铢先后到云南南部、东南部,包括西双版纳等地多次采集标本。云南是中国竹子多样性最丰富的省份,有藤本类的竹子、有结浆果的竹子、还有全球最高大的竹子……从未见过这么多种类竹子的李德铢打开了植物世界的大门,对竹子的研究热情也从此一发不可收。


在李德铢和其导师薛纪如多年的努力下,他们对中国牡竹属的研究也取得了累累硕果。到1986年7月,李德铢完成硕士学位论文,也基本完成了中国牡竹属的初稿,系统地摸清了中国牡竹属的家底。


1983年前,中国有记录的牡竹属植物仅有不到10种。到1989年,李德铢和薛纪如先生在《竹子研究汇刊》发表《中国牡竹属的研究》(之一,1988年;之二,1988;之三,1989)的论文后,共记录该属在我国有29种,其中有10种是李德铢和薛纪如先生共同发表的新种。


此外,李德铢和薛纪如还纠正了一些误定种(如澜沧江两岸自然分布的黄竹被误定为牡竹),发现了一些在中国分布的新记录(如勃氏甜龙竹Dendrocalamus brandisii),还确认了国内其他专家发表的3个新种。


硕士毕业后,李德铢继续完成《中国植物志》(竹亚科牡竹属)的编研。 1996年,《中国植物志》正式出版,李德铢对中国牡竹属的研究成果也全部收录进该书中。


跋山涉水:初步摸清云南竹子的“家底”


近40年的竹子研究中,李德铢遍访云南的山山水水,玉龙雪山、高黎贡山、大理苍山、无量山、哀牢山等山林中都留下了他的足迹。他曾在海拔3800米的玉龙雪山上采集过灌木状箭竹,也曾在沧源县的雨林里见过三十多米高的巨龙竹,也曾因为采集标本遇到惊险的一幕。


“虽已过去近40年,但刚开始去云南采集竹子标本时发生的惊险的一幕仍历历在目。”李德铢说,1984年的夏天,20岁出头的他去盈江采集标本的时候,和他同去的向导叮嘱他,必须要带够一天的干粮才行。当时他没想到云南的山和老家江西的山完全不一样,云南的山更陡、路更难走,而且山中气候多变,采集标本的过程比想象中要艰难许多。


当天,他们一大早就出发了,行至半路,天空突然就下起雨来了,但他们还是坚持去采集标本,等到返回的时候,路上原本很小的一条溪流,水流变得又深又急,拦住了他们的回路。


“此前完全没想到会遇到这种情况,心里很着急,最终还是向导想了一个办法,将靠近溪流的一棵树砍倒,架在了溪流上,我们才慢慢趴在树上爬过了河。”李德铢说,直到天黑以后,他们才回到住处,当时全身都淋湿了,不得不在火塘边烤鞋子、裤子。而李德铢身上带着的标本夹,在他的保护下,依然保持干燥,完好无损。“每次去山林里采集标本,一去就是一个多月,原来知道野外工作会比较辛苦,但是没想到会这么辛苦。”


功夫不负有心人。李德铢表示,在他们多年的努力下,目前,已初步摸清了云南竹子的家底。“现在条件好了,路也修好了,我们还采到了一些原来从来没有采到的竹子标本,到最近这两年,我们都还有竹子新种的发现,竹子的家底也在不断完善中。”李德铢表示,下一步,他们还将摸清竹子的分布状况、“家谱”关系,同时制定一些保护策略,为社会的经济发展提供更多植物多样性资源储备。


解码植物:DNA条形码让植物有了“基因身份证”


在植物分类学的研究中,如果基于传统形态学分类,就必须采集到包括分枝、叶、花、果在内的完整植物标本,但因为有很多的植物叶子比较相像,需要靠花、果来区分,但是常常在野外时季节不对,采不到花、果的标本,有时候一些有经验的专家也会鉴定错误,DNA条形码技术无疑是解决这一难题的好方法。


“比如,中药材木通和关木通就容易混淆,关木通含有马兜铃酸,可能引起肾脏衰竭,通过DNA条形码技术,在一小片叶子上提取DNA,可以快速准确地把两种植物鉴别出来。”李德铢说。


“只需指甲盖大小的植物叶片就能提取DNA,快速识别出所属的物种,DNA条形码让植物有了‘基因身份证’。”李德铢介绍,DNA条形码是指生物体内能够代表该物种的DNA片段,具有通用性强、有足够变异、易扩增且相对较短等特点,DNA条形码的主要作用就是物种鉴定,尤其对一个区域内物种快速鉴定的作用很大,由加拿大科学家于2003年正式提出。如今已迅速成为生命科学和生物技术领域研究的前沿方向之一,被视为是对传统物种鉴定的一个非常有力的补充,尤其是对采用传统系统学方法难以鉴定的物种特别有用。


在中国科学院相关项目的支持下,2009年,作为中国植物分类学新一代领军人物之一的李德铢带领研究团队发起和实施中国维管植物DNA条形码计划,经过两年的共同努力,提出了植物条形码新标准。


在此基础上,该团队进一步提出了智能植物志iFlora的理念,为植物分类学与分子生物学、数字化技术、网络集成等相结合提供了新方向,使植物分类学朝着更加普及、便捷和贴近民生,同时产生更大社会效益的方向发展,也使我国成为植物DNA条形码研究进展最快的国家。


植物DNA条形码体系的建立,也让李德铢的植物分类学研究如虎添翼。结合传统形态学和DNA等分子生物学方法,近两年,李德铢陆续发现了纪如竹属、老挝竹属等新的竹子种质资源。


为深入竹子的分类研究,李德铢开始了二代植物DNA条形码体系的建设。目前,李德铢带领团队获取了中国植物中99%的科、共16000种植物的二代DNA条形码数据。中国植物有31000余种,相当于一半种类植物的二代DNA条形码已经在中科院昆明植物所建立的数据库里了。“我们也希望能把植物DNA条形码技术逐步运用到进一步摸清中国植物的‘家底’上。”


“我们的衣食住行都跟植物有着密切的关系。我希望通过自己的研究,在植物资源的保护和利用方面,能为人类社会的持续发展打下更加坚实的物质基础。”谈起对未来科研工作的期许,李德铢如是说。


人才期许:希望云南能在优势领域集聚更多人才


“现在国家面临着气候变化、生态环境问题,以及“掐脖子”技术等问题,都需要依靠科学技术进步来解决,而科技发展需要人才来推动,人才强国战略对国家的发展起到了非常大的支撑作用。”李德铢表示,目前,从中央到地方,再到中国科学院,都非常重视人才工作。


“云南非常重视人才工作,近年来,也推出了一系列高层次人才培养支持政策。”李德铢表示,自己来到云南,非常有幸得到了政府部门的支持,使得自己开展的研究项目得到顺利推动。


作为云南人才政策的受益者之一,2017至2021年,李德铢在“科技领军人才”专项项目中,获得了1000万的项目资金支持。此后,李德铢还获得了相关科研项目的专项经费支持。“这使我们能够结合云南省社会经济发展和生态与生物多样性保护来开展相关的工作,对我们开展的科研项目的推进起到了非常积极的作用。”


“与北上广等发达城市相比,云南在对高层次人才的引进和支持方面,受经济、社会和发展条件的制约,仍存在一些差距。”李德铢坦言,但云南有自己区位优势和资源优势,比如,云南是要建设面向南亚、东南亚的辐射中心,同时有着丰富的生物多样性资源、有色金属资源、民族医药资源等。因此,云南在人才工作上,应充分发挥这些优势,不断总结经验,结合新的发展趋势,在生物多样性、生态安全、有色金属、民族医药等优势领域,集聚更多的人才。


此外,李德铢认为,除了重视领军人才等的支持外,云南还应加强对中青年骨干人才的扶持力度。“我们的科学研究事业,需要靠年轻人传承下去,希望能给中青年人才提供更多的平台和政策支持,创造利于他们快速成长的条件。”


人物名片:


李德铢,1963年11月生,中国科学院昆明植物研究所研究员,中国西南野生生物种质资源库主任。长期从事植物分类与系统发育研究,在竹类植物分类、系统发育和演化历史研究方面作出系统性贡献,引领中国植物DNA条形码和新一代植物志研究,解析了被子植物早期演化历史,揭示了东亚植物区系代表类群地理格局成因。领导建成亚洲最大、国际一流的野生生物种质资源库,建立了集种子、离体材料和DNA库于一体的种质资源保藏体系,实现中国万种野生植物种子的标准化采集和保存。李德铢为我国植物分类学的发展、创新和国际学术地位的提升,以及战略植物种质资源的保护作出了突出贡献。


2021年,李德铢获得第三届“吴征镒植物学奖”杰出贡献奖。


来源:都市时报

全媒体记者:张小燕

实习生:申林

编辑:胡楠

校对:滕腾

审核:王海涛

二审:钟玲

终审:付晓海