我们都知道农作物有种子，很少听到种质资源的概念。这是因为人人会看到种子，农民要用种子播种庄稼，消费者需用稻米做饭，需要用小麦粒磨成面粉，加工成面包、馒头、面条、糕点，而种质资源是对科学家、育种人说的，它既指种子，也指育种材料、遗传物质，也就是我们常说的农作物的基因。种子与种质资源既是一回事，又不是一回事，要真正认识种质资源的意义，首先还得从大家常见的种子说起。

种子是农业的“芯片”

种子是植物繁殖器官开花受精后形成的幼小生命体，就像动物的受精卵和胚胎，离开母体后就是一个与父母双亲相似的个体。种子由胚、胚乳以及包裹在外面的种皮组成，胚就是受精卵，就像“蛋黄”，胚乳就是供应幼胚萌发的营养，相当于蛋清、蛋白，双子叶植物如蚕豆的种子里没有胚乳，供应幼胚萌发的营养物质贮存在两片肥大的子叶内。人类正是利用了种子贮存营养的特性，把种子当成了粮食。

种子的构造虽然很简单，但是无论多小的种子，都能种瓜得瓜，种豆得豆，表现出与双亲相似的特性，这就是大自然创造的生物遗传秘密，在历史的长河中，人们看不到，也猜不透小小种子为什么这样的神奇？直至19世纪，奥地利修道院的一位神父用豌豆试验巧妙揭开了生物遗传的秘密，奠定了现代生物遗传学基础，他就是孟德尔神父，被人们誉为“现代生物遗传学之父”。

现代遗传学告诉我们，每个生物体内都有一套“生命密码”——基因，就像计算机程序决定电脑运行一样，基因决定了种子的未来。这些基因由一种叫DNA的双螺旋分子携带，父母双亲各传一半给他们的孩子，植物的种子也一样。植株的高矮、形态，是否抗旱抗虫，都决定于双亲遗传给它们的基因。而大自然中，生物间存在着性状差异的不同特点，根源就在于基因的不同。人们要发现新物种，关键是要寻找到不同的基因类型。现在我们常听到的基因编辑育种技术，就是通过精准修改生物基因，消除遗传缺陷，培育更好的农作物新品种。

种质资源，人类最重要的生存资源

了解了基因遗传物质的作用后，我们就能理解农业种质资源在育种中的份量。育种好比做饭烧菜，种质资源就是米缸里的粮食和准备的各种食材，如果米缸里没有粮食，也没有必要的食材，做饭烧菜就成了“无米之炊”，再优秀的厨师也无能为力。农作物育种其实就是寻找各种最优秀的基因类型，通过各种手段，进行基因重组或编辑，培育出性状最优秀的后代，并通过种子进行繁殖。如果育种家在大自然找不到需要的基因类型，或者某种基因类型被“卡”在别人的手里，育种家就无法育出最好的品种，农民想种好的品种，只能高价向别人购买种子。育种家要找的各种基因类型材料，就是农业的种质资源。一个国家掌握的农业种质资源越多，越丰富，就能选育出更多的农作物优秀品种，就掌握了农业育种的主导权，就能牢牢端稳自已的饭碗，所以各国都十分注重农业种质资源保护工作。

由于农业作物是经过上万年由人类的祖先从各地野生植物（杂草）中驯化而来的。种质资源往往是遍布世界各地的野生种。科学家把最初驯化出栽培作物的地方叫做作物的起源地，起源地也就是作物祖先生活的地方，那里的作物种质资源最为丰富，是采集种质资源最理想的场所。但是不同的作物有不同的起源地，比如我国就是世界作物最重要的起源地之一，在这里起源的农业物种主要有北方的粟（也叫谷子，从狗尾巴草驯化而来）、大豆，南方沼泽地的水稻，此外还有桃李杏等果树等等。小麦则起源于西亚与欧洲交界的地中海地区，那里冬天温暖，雨水多，适合植物生长，而夏天炎热，干燥，不太适合植物生长，因此小麦不管引种到哪里，至今仍保留了秋冬春生长夏天死亡的特性。起源于美洲的作物主要有玉米、花生、马铃薯、甘薯、番茄、南瓜、向日葵、辣椒、烟草、咖啡等，哥伦布发现新大陆后，欧亚非大陆与美洲大陆物种大交换，在世界引起了一场农业革命。

保护种质资源，就是保护我们的未来

种子的力量是巨大的，一粒种子可以改变一个世界，说的就是蕴藏在海量植物种子中的某个独特的基因，强调的是保护种质资源对人类具有无比重要的意义。因为，势不可挡的人类正在打破地球原本的生态平衡，随着人类农业的不断开垦，野生植物原始的生存环境不断遭到破坏，野生植物种质资源在日渐萎缩、消逝，生物多样性受到了史无前例的挑战。

据世界自然基金会发布的《地球生命力报告2020》显示，从1970年到2016年，地球野生动植物种群规模平均下降了68%。另外，2019年联合国在巴黎发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》也发出警告：“在地球上大约800万种动植物物种中，有多达100万种物种面临灭绝的威胁。其中，许多物种将在未来数十年内灭绝。”

另一方面，人类在选育作物品种的过程中，不断追求高产、好吃，也就是“白、富、美、高”，不断地将原本野生的植物移入田园，采取特殊措施保护起来，远离了逆境的环境，作物原本抵抗逆境的生存能力不断在退化，相当于自行解除了武装，经受不了狂风暴雨的洗礼，如果用专业术语来说，就是野性基因的丢失。这种退化了自我防卫能力，完全依赖人类的庇护，长得叶肥、果大、粒饱、味美、株高，其实是使自己成为“不设防”的物种，一旦遇到突发自然灾害，面临的将是毁灭之灾。

种子库计划 

为应对严峻的形势，各国科学家不约而同地提出了建设种子库的计划。

曾经苏联有位叫瓦维洛夫的科学家，从1920年起，他组织一支规模庞大的植物远征采集队，先后到过60多个国家，在生态环境各不相同的地区进行了近200次考察，从各个起源地采集到30余万份作物及其近缘亲属的标本和种子。创建了当时人类历史上最大的“种子库”。不过这些所谓的作物种子，在普通人看来，其实就是极其少见的“杂草”种子，又瘪又小，但保存在其中的基因类型却极其的重要。

种子的科学储存一般包含自然采集、清洁、干燥、储存等步骤。在零下20摄氏度左右低温冷库中，种子可以存活几十年、几百年甚至几千年。种子库的建设一般需要达到较高安全标准，2008年启用的挪威斯瓦尔巴全球种子库建在距离北极点约1300公里的永冻冰山深处，常年维持零下18摄氏度低温。截至2020年底，该种子库已拥有来自世界各地的农作物种子超过107万份。它拥有独特的地理位置优势，为全球很多贮存机构的农作物种子提供备份保存。

英国韦克赫斯特植物园内的千年种子库是世界上最大的野生植物种子库之一，目前储存了来自100多个国家和地区的4万多种植物、24亿多粒种子，物种数占世界种子植物的16%。入库后的种子，每10年或20年检测一次萌发率。研究人员发现，有多达36%“极危”物种种子不适合通过低温脱水的方式保存，部分来自热带雨林等与种子库温湿环境差异较大地区的种子也无法耐受当前的保存环境，因此需要在更多地点，用更多方式来储存。

2022年3月，哥伦比亚宣布成立世界最大的热带作物基因库，命名为“未来种子库”，主要收藏豆类、木薯和热带牧草等。它由国际生物多样性中心和国际热带农业中心管理，拥有来自100多个国家和地区超过6.7万个样本。据悉，这里还将利用基因组学、大数据、无人机和人工智能等技术，加速开发适应气候的作物。

新加坡植物园种子库于2019年建成，可以存放2.5万种植物种子，相当于东南亚一半的植物品种。种子库面向公众开放，专门介绍存放种子的类型、存放过程等，帮助公众了解种子及生物多样性保护的重要意义。

我国政府高度重视农业种质资源保护、挖掘和利用，习总书记在多个场合提醒人们，要打好种业翻身仗，把饭碗牢牢端在自已的手里。目前中国农作物种质资源长期保存数量超过52万份，保存总量居世界第二位。我国的种子保存国家库是核心，也是长期战略保存库。相对应的，还有众多的中期库、种质圃等。其中有15个中期库，分布在全国各地，主要功能是为各地科研提供种质资源材料。而种质圃主要保存那些活体作物。

种质资源的实战案例

以水稻作物为例，60年代由高秆变矮秆，实现了我国水稻生产的第一次飞跃，就在于发现并利用了农家品种“低脚乌尖”的矮秆基因；70年代我国杂交水稻的培育成功，推动了世界水稻史上的一场革命，也是基于发现和利用了几株野生稻的雄性不育基因才得以实现的；此后，我国两系籼粳亚种间超级杂交稻的育成，关键也是发现并有效利用了水稻资源中光敏核不育基因和广亲和基因。

再说大豆。大家知道，我国是大豆的故乡，美国的大豆引自我国。50年代中期，美国南部大豆产区因孢囊线虫病严重危害，大豆生产濒于停滞。后来他们从我国的北京小黑豆中找到了抗病基因，通过杂交，选育出了抗孢囊线虫病的大豆品种，拯救和恢复了大豆生产。美国在世界范围内许多国家申请了专利，对其知识产权进行保护。

日本的稻作农业渊源于中国，而现代日本的稻作育种事业的发展更是得益于中国的稻作资源。稻瘟病是日本最重要的水稻病害，为培育抗病品种，日本从1913年开始利用中国原产太湖地区的荔枝红作抗源并获得成功。80年代日本政府花费巨资与我国云南开展水稻抗病育种合作研究，其目的就是看中了我国云南地方品种中的抗稻瘟病资源。

保护种质资源，学会珍爱自然

正因为种质资源有如此巨大的作用，世界各国十分注重对种质资源的挖掘，甚至对自然遗传资源进行着“掠夺式”搜集。尽管目前对种质资源尚无知识产权，但一旦利用种质资源育成的品种或从种质资源中克隆出的基因不仅具有知识产权，而且往往价值连城，因而导致了世界范围内“基因大战”。有人说，21 世纪生物技术的竞争，就是种质资源的竞争。

前面说过，我国是多种作物、动物的原产地，是粟、稻、豆的故乡，蕴藏了极为丰富的种质资源。以太湖地区的水稻为例，这里有可补血的鸭血糯、补血糯，有富含硒元素、具抗癌功能的龙晴糯，有特殊香气的香粳糯、香芝糯，有可治疗骨折的接骨糯，具有高光效的蒲荠糯、马金糯，在久负盛名的太湖大米中，有大量外观、色泽、香味、口感具佳的种质资源，如白香粳、太湖青、落霜青、大绿种等。此外太湖地区还有著名的太湖猪、梅山猪以及湖羊等，都是世界极其保贵的资源。因此保护、挖掘和开发这些种质资源，对于我国国民经济的发展具有重大的战略意义，保护种质资源，就是保护中华民族的未来。

保护生物多样性，保护大自然赐予我们的种质资源，你就会爱上路边的一草一木，你就会敬佩大自然的神奇，你就会爱你脚下这片生你养你的土地，和这片土地上永生不息的华夏基因。