我的研究生在热带雨林中读

帆子

我的本科专业是生物技术，大三写论文检索资料的时候发现了“中国科学院西双版纳植物园”这个词条，于是百度了一下，发现这个植物园是中国科学院的一部分，竟然还招收研究生。后来，西双版纳研究所成了我的考研目标，最终我也如愿以偿。大部分的同学都在高校的实验室开始了研究生涯，而我的研究生生活却从湿润的热带雨林开启。

兰科植物保护：一个也不能少

西双版纳地处东南亚热带以北，特殊的地理位置、多样的地形地貌和优越的气候条件，孕育了丰富的植物资源和多样的植被类型，尤其是有着极其丰富的兰科植物。早在上世纪80年代中期，中科院植物研究所的研究员们就对西双版纳地区兰科植物开展了系统和全面的野外调查。但是在此后的近20年间，却缺乏对兰科植物的跟进考察，在此期间，我注意到橡胶和茶叶的大面积单一种植使土地利用方式发生了显著变化，使得很多原始生境严重片段化甚至丧失，对这一地区的生物多样性产生了严重的威胁。

那么在这资料缺失的20年间，西双版纳地区的兰科植物究竟有没有受到橡胶和茶叶种植的影响呢？有多少兰科植物因此灭绝？带着疑问，我和研究所的研究人员开始了长达一年的野外调查。翻阅相关资料、对标本进行分析和研究后，我们最终确定了西双版纳地区兰科植物数量共计115属426种，与20年前的96属335种的结果相比，兰科植物并没有受到橡胶、茶叶种植的明显威胁，反而属种有所增加，这又是为什么呢？

在一次进行野外调查的时候，我仔细记录了兰科植物的分布，我发现大部分种类密集分布在大约1000米带1200米的中海拔区域，只有百分之十几（约70种）的种类分布在海拔1000米以下且其中大部分（40余种）分布在禁止开垦的保护区。而适合橡胶和茶叶生长的海拔大多在海拔1000米以下，看来橡胶种植园的大规模扩张对兰科植物的影响并没有我们想象的那么严重。“那这么说就不用做保护工作啦？”我的导师一句话敲醒了我。他对我说，即使只有30余种兰科植物未受保护，但它们一样有价值，值得被关注。

在后来的田野调查中，我们发现这30多种植物相对分散，因此我建议因地制宜，建立小块保护区来保护这些植物。而在这30种兰科植物中，白旗兜兰已近濒危，整个植物园也仅剩下两株，讨论之后我们决定将这两株白旗兜兰移植到研究中心，进行精心培植，并研究其繁衍之道。由于兰花在自然界中主要靠兰株假鳞茎萌发新芽和种子萌发不断增加植株，而白旗兜兰之所以濒临灭绝，主要是繁殖能力的急剧下降，这跟气候的变化和生长环境的影响都有关系。为保险起见，我们放弃了分株培植的方式，而采用植物组织繁殖和种子繁殖。经过长时间的培植和观察，我们发现白兜期蓝种子的成活率不高，而植物组织繁殖法的成活率却很高。最终，我们将通过后者培植成功的60株幼苗放入小块保护区，用竹片加以保护，并派专人随时跟进其成长情况。

断肠草的华丽转身

断肠草学名钩吻，它的全株皆有剧毒，但因为它的叶子像极了金银花，所以每年有很多误食悲剧，除此之外吃了钩吻花的蜜也会中毒。但即使钩吻“令人断肠”，我还是发现西双版纳地区亦有用钩吻治疗类风湿的传统，可见当地人对钩吻抱着一种又爱又恨的态度。那究竟是钩吻中的什么成分会让人“爱”上它呢？

我本科时的专业是生物技术，遗留下的“职业病”促使我想把植物中有益于人类的成分发掘出来，于是我穿上白大褂，从野外回来后便一头钻进实验室，想看看钩吻草的背后究竟有什么玄妙。我首先分析了类风湿这一疾病的发病原因以及主要治疗方法。已有的研究表明，类风湿为免疫性疾病，是由于体内T淋巴细胞和B淋巴细胞活跃所致。现代临床上主要用免疫抑制药物治疗，效果显著，那么会不会恰好钩吻草中就有这种免疫抑制类物质呢？

要知道，免疫抑制类药物是目前用于治疗人体器官移植中排异反应的重要药物，没有免疫抑制类药物，就没有现代意义上的人体器官移植。通过实验，我从钩吻中分离到一系列化合物并进行了免疫抑制活性测试，到目前为止，我发现了其中2个新化合物及其2个相似衍生物的免疫抑制活性，这类化合物对T淋巴细胞和B淋巴细胞均有较好的抑制效果，特别对B淋巴细胞在很低浓度（1-0.1uM）时仍具有很高的抑制活性，而它与目前常用的免疫抑制（器官移植）的药物中的活性物质完全不同，具有很大的临床利用空间。

更令人感到惊讶的是，在后续的研究中，我们又在钩吻中发现了9个结构新颖的化合物，其中的几种化合物对人体的白血病、肝癌细胞、肺癌细胞、乳腺癌细胞和结肠癌细胞5种癌细胞都具有较强的细胞毒活性，看来中医中用断肠草“以毒攻毒”来治疗恶性肿瘤的方法也是有一定科学依据的。民间都说钩吻“一吻断肠”，如今它却在科学面前来了个华丽转身，如果可以对这些化合物进一步深入研究并加以利用，定会使钩吻成为医学界里的大英雄。

“活化石”会迁徙

在研究植物的过程中，我还发现一个十分有意思的现象。西双版纳有许多植物都活了上万年，被称为植物的“活化石”，它们之所以能从远古生存到现在，是因为它们会根据气候的变化而“迁徙”。

和动物迁徙不同，植物随气候迁移的过程是极为漫长的，因为它一个世代仅能通过种子散布的方式进行一次迁移行动。影响植物迁移速度的因素也很多，比如在地形平缓、气候稳定的热带地区，世代周期短、种子散布距离远的植物具有最快的迁移速度等等。然而能同时拥有这些特征的植物是少数，不少远古植物绝大多数都因不能紧跟气候变化速度而灭亡。

虽说处在热带，地形又相对平缓的西双版纳地区的生态环境比较稳定，但近一个世纪，因为全球气温变暖，西双版纳的气候还是有所变化。植物园里的档案显示，许多植物都发生了一定程度的迁移。那么，这群植物究竟是怎样通过迁移得以生存的呢？经过导师指点，我找来西双版纳植物园里的野生果斑果藤作为样本研究。

斑果藤是一种“高智商”的植物，他们已经存在了几万年之久。它们的果实为鲜红色，能吸引许多食果鸟。它们小而坚硬的种子藏在果肉里，可以通过食果鸟的粪便迁移，这样就具有了很远的种子散布距离。而斑果藤的世代周期为十年，相比于其他植物相对较短。这些因素都保证了它繁衍的能力，所以斑果藤的迁移速度算得上很快了，再加上西双版纳天然的地理和气候优势，因此即使时代更迭，斑果藤仍然生存至今。

像斑果藤这样依靠动物来进行传播种子，繁衍生息的植物像是一种线性传播，所以这些植物的迁移行为较为独立。除此之外，我还发现一些草本植物还具有“集体智慧”，比如各种豆科植物，它们会成群结队地一同迁移。由于豆科植物生长较为密集，它们的根部联结生长，除了共同分享水分、营养之外，这些脉络还会将繁衍的生长信息互相传达，向相同的方向散播花粉和种子，呈带状或片状发生整体迁移，形成专业上所说的“带状迁移”。

除了斑果藤和豆科植物等一些有代表性的物种，还有不少植物的生存带也都升高了一定的海拔，像滇南马兜铃、翠柏等等。之所以这么多植物都可以顺利迁徙，还得归功于西双版纳在地理和气候上的优势，植物通过迁移较短的距离就可能到达其适应区域，即便是迁移较慢的植物也能有足够的时间找到适宜区域而存活下来。这些都是在西双版纳地区许多植物种类保存了几百万年的原因。

责任编辑：曹晓晨