生物標本館：一座神秘的寶庫
傳統(tǒng)生物標本館（biological collection）通常是指系統(tǒng)化儲存各種動植物標本的貯藏庫。與人體生物樣本庫（biobank）的日漸火熱相比，很多生物標本館正面臨資助經費危機，甚至一些標本館已因經費削減而關閉。近年來，生物標本館對科學和社會的貢獻越來越大，它不僅在環(huán)境安全和流行病學的科學研究中扮演著關鍵角色，還能在國土安全方面為預防、檢測和調查各種生物恐怖主義提供重要依據(jù)。生物標本館面臨的經費危機，主要源于社會對生物標本的重要性未充分認識。筆者從多方面論述生物標本館的重要性。
公眾健康與安全的監(jiān)控
生物標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。生物標本館的標本材料能夠幫助科學家確定傳染性疾病的發(fā)展歷史和來源，同時能夠預測其未來的傳播和爆發(fā)范圍，甚至能夠幫助科學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奪去了2~4 千萬人的生命，當時認為流感爆發(fā)的原因是病毒從鳥類傳播給人類。然而，2002 年，科學家通過比較保存在美國史密森尼博物館的鳥標本體內的流感病毒株和1918 年感染人類的病毒株，發(fā)現(xiàn)導致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的病毒株更相似，這與當時的診斷有所不同。2003 年，另有科學家利用各個時期的生物標本重建了流感病毒的進化史，這些信息能夠為未來開發(fā)疫苗提供指導。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迅速流行。防止類似的災難再次發(fā)生最關鍵的一步是，快速診斷出流行病的病源和傳播媒介?？茖W家們呼吁，應該開展更多利用生物標本館館藏標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本館保存的標本（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的污染引起了公眾的廣泛關注。很多研究表明，通過檢驗博物館標本可以監(jiān)測很多有毒物質的歷史水平，最經典的例子莫過于臭名昭著的殺蟲劑DDT。20 世紀60 年代，科學家通過分析保存在各標本館過去近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家認為DDT 含有的氯化烴是導致海鳥蛋殼變薄并導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，科學家在從南極捕撈的魚蝦體內仍能檢測到DDT 的存在。近年來，新煙堿類農藥被發(fā)現(xiàn)是造成全球傳粉昆蟲（尤其是蜜蜂和野生蜂類）數(shù)量衰減的罪魁禍首之一，對該類農藥在過去和未來的殘留水平的監(jiān)測中，生物標本館會提供重要的材料。
生物保育和管理
生物標本館里的標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依據(jù)。保存在生物標本館里的標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本館或博物館保存的標本的研究。
圖1 部分熊蜂標本
生物多樣性評估
生物多樣性關乎人類福祉，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)服務來維持地球上各種生命的不息繁衍。生物標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（部分昆蟲標本見圖2）。對于已滅絕的種類來說，標本館是它們唯一的實體展示平臺了。因此生物標本館在研究生物多樣性和評估生物多樣性方面發(fā)揮著至關重要的作用。與生物多樣性有關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本館提供的材料和證據(jù)。
圖2 部分昆蟲標本
教學與教育
生物標本館最重要的價值之一是為教學和教育提供材料。昆蟲的種類繁多，在學習各個類群時，有實物觀察會更直觀，對學習大有幫助。對此，筆者在美國俄亥俄州立大學當昆蟲學助教時深有感觸。美國實驗課提供的標本采自世界各地，遠比中國上課時用的多，但主講教授還是抱怨說，很多類群沒有標本，無法給學生們提供最直接的觀察材料。不過，美國越來越多的生物標本館把館藏的生物標本信息數(shù)字化并在線開放，該國的生物學教育者認為這將會帶來更加真實、更具探索驅動的教學體驗。
由此可見，生物標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與教育等多個方面有重大的價值。維護和進一步開發(fā)這些隱藏的瑰寶，將會給人類帶來不可估量的福利。
（責任編輯 王麗娜）
作者簡介：陳華燕，美國俄亥俄州立大學昆蟲學系，博士生。
注：本文發(fā)表在2017年第18期《科技導報》，歡迎關注。本文部分圖片來自互聯(lián)網，版權事宜未及落實，歡迎圖片作者與我們聯(lián)系稿酬事宜。
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