生物學生辨識不清動植物？宏觀生物學被忽視

前不久，中國科學院西雙版納熱帶植物園研究人員，在《科學》雜誌發表了一篇題為《一種跳蛛的長期哺乳行為》的研究論文。非哺乳動物也能通過哺乳養育後代，一時間「蜘蛛奶」引發諸多熱議。其中有一位專家在朋友圈發表言論：「版納植物園的工作還說明，宏觀生物學（行為學、生態學）一樣可以有漂亮的工作發表在國際頂級刊物，並不只是分子、微觀的。」

宏觀生物學邊緣化，是一個老話題，也並不是中國的獨有現象。早在1997年，《科學》雜誌發表了題為《美國大學生命科學院系重組》的文章。事件的起因便是美國越來越多的研究人員傾向於微觀，因為這樣更容易獲得經費等資源，更容易作出成績。宏觀生物學領域則受到擠壓。

宏觀生物學在中國經歷了怎樣的發展？現狀及前景如何？近日，《中國科學報》採訪了相關專家。

2004年，《中國植物志》最後一冊終於正式出版。這部80卷126冊堪稱世界最大的植物志由四代植物分類學家歷時45年編纂完成。中科院植物研究所研究員張憲春是312位作者之一，也是最後一冊的完成者。從1989年碩士畢業開始就加入了《中國植物志》寫作工作。他說，現在國內真正還堅守在植物分類學研究的學者已經所剩無幾：年紀較大的老科學家或故去，或不再繼續工作，而一批優秀的分類學家則轉到微觀進化研究領域。

雖然一直堅守植物分類學研究，但是張憲春帶領的研究組卻包括三個不同研究方向：蕨類、苔蘚與化石植物，每年研究所的資源配置卻和其他單獨研究方向的研究組一樣，如此一來，每個研究方向就只能拿到三分之一的資源配置，研究生招生名額每年也只有1名博士和1名碩士，雖然研究組有兩個博士生導師。

「宏觀生物學在現在的學科發展中是有些尷尬的。」張憲春無奈地坦言。這樣的尷尬主要來自科學研究的評價標準，分類評價又很難被貫徹執行。在微觀分子生物學新發現層出不窮的今天，宏觀生物學相關的學科逐步被邊緣化，師傅帶徒弟、十年方能出師的師承方式也已式微。

國際研究趨勢的改變

回顧歷史，宏觀生物學也曾繁榮一時。新中國成立後，百廢待興。一批又一批學子被公派出國，再回國學以致用。因為歐洲的分類學起源比較早，1753年時，瑞典人林奈在歐洲就出版了世界性的《植物種植》。我國卻直到1905年才開始採集植物標本。所以去歐洲學習生物學的學子們多以宏觀生物學中的生物分類學為主。

學成歸來後，因為當時科研體系尚未完整建立，加上受到科研儀器的制約，所以國內生物學的起源也都由宏觀生物學起始，比如，中科院動物研究所的宏觀生物學就由歸國的老科學家們一手建立。那時，高校生命科學教學的基本內容也是宏觀生物學。

然而，宏觀生物學在我國繁榮並未太久，上世紀50~70年代，國際分子生物學的快速發展取得了輝煌的成就，不僅該領域的科學家更容易作出成果、更有可能獲得諾貝爾獎等國際科學大獎，而且與分子生物學相關的以細胞、基因為主要對象的生物和醫學產業也獲得極大發展，創造出令人矚目的經濟利益。「歐洲生物學研究將重點從宏觀轉移到微觀，還因為歐洲植物種類不到我國的二分之一，研究時間又長，所以幾乎已經研究透徹。」張憲春告訴《中國科學報》。

國際科研趨勢的轉變也漸漸影響國內的研究，而且之後出國留學的人員多以微觀分子學為主，歸來後的研究重點也逐漸傾斜。但是我國的宏觀生物學發展卻並不充分。儘管《中國植物志》已經出版，但很多植物大量標本長期無人鑒定，錯誤鑒定的標本還沒有得到糾正，新的物種也不斷被發現和不能得到描述和發表。

如今，在為數不多的植物分類學研究人員中，張憲春是全國唯一可以招收博士生研究蕨類種群的導師。「我國蕨類分類學做得還比較好，但種子植物中一些比較大的類群，比如杜鵑類、薔薇類的研究人員中，已經見不到中堅力量。」張憲春說。

馬上面臨斷代的不只是植物分類學，動物分類學也面臨著同樣的境況，甚至在中科院動物研究所標本館中，很多昆蟲標本依然未標明門類。中科院動物研究所研究員王德華在接受《中國科學報》採訪時說：「現下，儘管動物分類學研究中，無脊椎動物和脊椎動物的分類學研究都有學者在做，但都存在人才匱乏的問題。就動物研究所的獸類和鳥類分類學而言，只有兩個課題組在做。而且，他們在關注分類學的同時，也不得不拓展新的研究領域。」

科研評價體系的導向

除了研究趨勢的改變，國內引入了國際的科學評價體系SCI也是令宏觀生物學不斷沒落的原因之一。每年發表論文的數量，影響因子高低等硬性的考核標準橫亘在每位科研人員的研究道路上。若要通過考核就要迎合國際研究熱點。如此一來，微觀分析、驗證其他科學家的實驗或者發現的新的方法，令微觀領域研究人員完全可以完成論文的硬性指標。但這些對宏觀生物學的研究人員來說卻並不容易。達不到考核標準，一些做宏觀生物學研究的科研人員很難申請高級職稱，甚至課題組都面臨被解散的命運。看不到前路，也令不少人轉到其他領域。

宏觀生物學受到波及的不僅是科研領域，一些高校生物專業在本科階段簡化甚至取消了宏觀生物學。一直關注宏觀生物學發展的復旦大學生命科學學院遺傳與遺傳工程系遺傳學教授喬守怡告訴《中國科學報》：「一般生物學相關專業在本科階段會開設動物學與植物學的基礎課，但現在的教學體系設置，逐漸趨向減少了宏觀生物學課程的設置，弱化了對生物個體，群體和生態領域知識的認知體系，讓宏觀生物學變得十分薄弱。這對宏觀領域人才培養影響很大。」

北京大學生命科學學院副院長、教育部高等學校生物科學與工程指導委員會副主任許崇任在2007年一個論壇主題發言中介紹：依據北京大學1959年的教學計劃，宏觀生物學課程占絕大部分，但2007年北京大學的宏觀生物學的課程只佔1959年教學計劃學時數的1/3。

宏觀生物學是基石

「生物學的每個層次都是不可替代的，每個層次有每個層次的問題。我們現在科研要進軍微觀，但同樣不能忽略宏觀生物學，人與自然環境是密不可分的。我們不能一邊擁有敲掉腫瘤基因的技術，一邊卻生活在充滿污染的環境中。脫離宏觀環境談人類健康是很矛盾的。」王德華說。

而宏觀生物學本身也與工業、農業、科教以及外交和外貿有著密切關係。從這一點看，宏觀生物學是生物學研究的基礎，只有了解生物個體和群體的關係，清楚它們與人類的關係，才能提出需要解決的問題，分子生物學是詮釋整體生物問題的一個層次和手段。宏觀與微觀兩個層面的研究，研究者可以專攻一個層面，但是生物科學的研究與發展需要一個整體系統，重視宏觀生物的研究和人才培養，是生物學科發展的基本環節。一旦宏觀生物學發生錯誤，那麼後續的研究也將建立在錯誤的基礎上。

張憲春就曾在分類學研究中發現，在上世紀80年代被科學家找到的含有治療阿爾茨海默病成分的蛇足石杉，其物種分類尚存在問題。他依據形態特徵和葉綠體基因信息，證明我國的藥用蛇足石杉來自兩個截然不同的物種。在分類學中，蛇足石杉中的有效成分石杉鹼甲含量並不高，而另一種被忽視的長柄石杉中卻含有較高含量的石杉鹼甲。「之前植物志中的記載也有誤，所以也需要糾正。而這些工作都要分類學家完成。」張憲春說。

宏觀生物學忽視之弊

「不識生物真面目，只緣身在分子中」是喬守怡在幾年前提出的，他認為忽視宏觀生物學是「舍本求末」。

但現在，這種現象卻愈演愈烈。王德華舉了個例子，比如要對某種動物進行研究時，有些研究者可能沒有親自到野外去採樣，對於樣品的整體生物學特性沒有第一手資料。但這並不影響論文寫作，因為他們會根據公司或實驗室的分析儀器測定的分子數據完成論文。看似研究工作進行得不錯，但從始至終，他們都不知道研究對象生活在何處，生活習性如何，甚至可能都不清楚它的樣貌。對此，張憲春也坦言，分子研究中的研究對象標本留存確實存在漏洞。因為研究者關注的只是分子，但如果有同行要求重複或繼續此項研究，其標本還能不能找到都是問題。

更令喬守怡擔憂的是，如今生物類專業科班出身的學生，在野外動植物的認知能力遠不如老一輩學者。「如果再不關注宏觀生物學的傳承，那麼可能連身邊的動植物都辨識不清，缺乏對生物資源的基本認知，一旦出現斷代是很難恢復的。」

張憲春同樣感到擔憂，他唯有將蕨類種群專業教授給更多適合做分類學的人，讓他們繼續堅守。不過，令他感到欣慰的是，來自化學、航空等其他專業報考其研究生的大有人在，他們懷著對宏觀生物學最單純的熱情。但對每一位前來報考的學生，張憲春每次都鄭重告知宏觀生物學的現狀，讓他們考慮清楚前路。「我認為國家還是應該保留宏觀生物學的隊伍，因為我國地大物博，還有很多植物與動物需要作分類學研究，也只有將我國的資源摸清楚，才能進一步作微觀研究。」張憲春說。

建設人才隊伍，喬守怡也認為十分必要，因為我國特有資源的認識、利用和保護需要專門的人才，沒有這批人的傳承就無從談起資源充分利用。而且，當科學家在追求高深微觀前沿的時候，更要研究生物的本源，才能更了解自己研究的意義何在。更重要的是，「科學家不是工匠，不只是簡單地操作機器完成論文就可以。我們更需要通過宏觀生物學，尋找存在體系中的問題才能進行研究。如果我們只會做微觀研究，卻連辨識植物的人才都找不到，又從哪裡尋找微觀研究的對象呢？只有擁有宏觀知識的底蘊才能深入挖掘生物資源對人的重要作用」。

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