美丽中国 科技创新：支撑西部生物多样性保护
近年来，我国西部地区生态环境发生重大变化，西北暖湿化、亚洲水塔失衡、北方防沙带变化等都是西部生物多样性保护面临的重大挑战性问题。因此，保护好西部生物多样性对构筑国家生态安全屏障，以及保障中华民族可持续发展和长治久安具有不可估量的战略意义。
生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，维系着地球生态系统能量和物质循环，是山水林田湖草沙生命共同体的重要基础。根据生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（The Intergovernmental SciencePolicy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services，IPBES）于 2019 年发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》，自 1970 年以来，人类活动改变了 75% 的陆地表面和 66% 的海洋环境，物种灭绝速率比正常高出 100～1000 倍，约百万物种面临灭绝的风险。
一方面，全球 36 个生物多样性热点区中，主要或部分在我国的 4 个生物多样性热点区全部位于西部地区。根据《西部地区重点生态区综合治理规划纲要（ 2012—2020 年）》，西部地区物种丰富，特有种比例高，是全球物种形成与分化的热点区，高等植物占我国高等植物总数的 70%，动物特有种占全国的 50%～80%。2022 年，西南五省的脊椎动物新种发现量占全国的 66.7%（江建平等， 2023）。另一方面，西部生态屏障区生态系统脆弱，自然本底状况较差，更容易受到气候变化等因素的威胁。此外，大规模清洁能源的部署和开发也对当地的生物多样性保护产生了重要影响。
生物多样性保护是人类共同关心的问题，国际社会于 1992 年签署了《生物多样性公约》（ Convention on Biological Diversity， CBD），致力于生物多样性保护、生物多样性组成成分的可持续利用和公正合理分享由利用遗传资源所产生的惠益。为了有效遏制生物多样性丧失趋势，我国作为《生物多样性公约》第十五次缔约方大会的主席国，引领国际社会达成了“昆明 – 蒙特利尔全球生物多样性框架”（简称“昆蒙框架”），为全球生物多样性治理明确了路径。
习近平总书记高度重视生物多样性保护，在联合国生物多样性峰会上提出要“共建万物和谐的美丽家园”，在《生物多样性公约》第十 五 次 缔 约 方 大 会（ Fifteenth Meeting of the Conference of the Parties，COP15）领导人峰会上向全世界提出了“共建地球生命共同体”和“构建人与自然和谐共生的地球家园”的倡议。近年来，我国相继出台了《关于进一步加强生物多样性保护的意见》《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《中共中央办公厅 国务院办公厅关于加强生态环境分区管控的意见》等一系列指导意见，发布了《中国生物多样性保护战略与行动计划（ 2023—2030 年）》，显示出了保护生物多样性的雄心和决心。
40 多年来，我国高度重视生态保护，相继开展了“三北”防护林体系工程、天然林资源保护工程、退耕还林（草）工程等一系列重大生态工程，推进了以国家公园为主体的自然保护地体系和以国家植物园体系为引领的植物迁地保护网络建设，初步构筑了生态安全屏障格局，生态环境质量总体持续向好。
在科研任务布局上，科学技术部会同相关部门组织实施了“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项，国家科技基础资源调查专项“蒙古高原（跨界）生物多样性综合考察”“中国西南地区极小种群野生植物调查与种质保存”“中国荒漠主要植物群落调查”“中国南方草地牧草资源调查”“中国南北过渡带综合科学考察”“中蒙俄国际经济走廊多学科联合考察”，国家科技基础性工作专项重点项目“中国北方及其毗邻地区综合科学考察”。国家自然科学基金委员会多年来一直和美国国家科学基金会开展生物多样性合作研究与交流项目，并资助了重点项目“生物多样性的形成、维持及对全球变化的响应”和重大项目“中国 – 喜马拉雅植物区系成分的复杂性及其形成机制”，原国土资源部也设立了公益性专项“典型露天煤矿复垦生物多样性恢复研究”等。此外科学技术部和生态环境部联合实施了生物多样性保护、科技基础资源调查等相关项目，并在全国组织开展了对重要区域、重点物种和遗传资源的调查、观测与评估。财政部安排国家级自然保护区和珍稀濒危野生动物保护有关经费，用于重点保护区建设，如开展珍稀濒危野生动物保护、生物多样性调查、宣传教育、国际合作等。
在平台建设上，国家建立了多个生物多样性监测网络，包括中国生 物 多 样 性 观 测 网 络（ China Biodiversity Observation Network， China BON）、中国生物多样性监测与研究网络（China Biodiversity Observation and Research Network， Sino BON）、 中 国 森 林 生 物 多 样 性 监 测 网 络（Chinese Forest Biodiversity Monitoring Network，CForBio）、 中 国 生 态系 统 研 究 网 络（Chinese Ecosystem Research Network， CERN）、 国 家生态系统观测研究网络平台（National Ecosystem Research Network of China， CNERN）和中国森林生态系统定位观测研究网络（ Chinese Forest Ecosystem Research Network， CFERN）等。科学技术部和财政部联合发布《科技部 财政部关于发布国家科技资源共享服务平台优化调整名单的通知》，形成了“国家生态科学数据中心”等 20 个国家科学数据中心和“国家重要野生植物种质资源库”等 30 个国家生物种质与实验材料资源库。此外国家、区域和多部委建立了许多野外科学观测研究站。在人才培养上，教育部支持生物多样性领域创新团队和人才建设，扩大高校专业及学科设置自主权。近年来，国家开展了“长江学者奖励计划”等一系列重大人才计划，引进、培养了一大批生物多样性研究领域的高水平学科带头人。
在国际合作领域，西部生态屏障区涵盖我国重要的陆路边境区域，生物多样性领域的科技合作能够助推国家重大决策和部署。国家正在大力推进“一带一路”建设，并以共建“一带一路”为引领，扩大西部地区高水平开放。西部生态屏障区的科研院所也正借此机会，针对重大共性科技需求和挑战，与邻近国家（地区）的相关机构和国际组织共同开展科技合作，牵头启动了一批重大国际合作计划，积极探索开展集“科学研究、技术创新、人才培养和成果转化”于一体的战略合作。
自 20 世纪五六十年代起，中国科学院和相关部门先后组织了青藏高原综合科学考察、横断山考察等 40 多次自然资源综合科学考察，编撰完成了《中国植物志》、《中国孢子植物志》、《中国化石植物志》、《中国海洋生物图集》和部分《中国动物志》等全国性动植物志，以及以《云南植物志》等为代表的一大批区域动植物志，基本摸清了部分区域生物资源的本底。自 2008 年起，我国科学家每年发布《中国生物物种名录》，我国标本馆数字化建设也在大力推进，成立了国家标本资源共享平台，相关研究单位整合现有的物种数据，形成了植物科学数据中心和动物主题数据库等数据库网络，为西部生态屏障区域建设提供了强大的科学数据支撑。
自 20 世纪 90 年代开始，我国科学家基于调查和监测结果，开展了国家物种受威胁状况评估，先后出版了《中国植物红皮书》《中国濒危动物红皮书》《中国物种红色名录》《中国生物多样性红色名录》等评估报告，为物种保护决策提供了科技支撑。此外，随着国家在科学研究领域投入的增加，我国科学家在青藏高原、横断山脉、喜马拉雅地区和黄土高原等区域的生物多样性的起源、演化与维持机制、生态系统服务与功能、物种及生态系统响应全球变化机制、物种濒危机制等保护生物学领域取得了重要进展，并在《自然》（ Nature）、《科学》（ Science）、《细胞》（ Cell）以及《美国国家科学院院刊》（ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America， PNAS）等国际知名刊物发表一批原创性的重大研究成果。这些研究揭示了生物多样性保护的科学机理或解决了关键技术问题，为生物多样性及濒危物种保护相关决策提供了强有力的科技支撑。
我国相继建立的中国生态系统研究网络、中国生物多样性观测网络和中国生物多样性监测与研究网络等多个生物多样性和生态系统监测网络，为自然保护地建设和保护效果的评估提供了强大的数据支撑。相关监测和科学研究成果也有效地支撑了以国家公园为主体的自然保护地体系建设。根据 2021 年发布的《中国的生物多样性保护》白皮书，截至2021 年，中国已建立各级各类自然保护地近万处，约占陆域国土面积的18% ；建立植物园（树木园）近 200 个，保存植物 2.3 万余种；建立 250处野生动物救护繁育基地， 60 多种珍稀濒危野生动物人工繁殖成功。包括一百多家成员单位的植物园联盟，以及世界第二、亚洲最大的野生生物种质资源库——中国西南野生生物种质资源库，在植物迁地保护方面发挥着重要作用，特别是已经建成的国家植物园（ 2022 年 4 月）和华南国家植物园（ 2022 年 7 月），将有效支撑国家迁地保护网络建设，与以国家公园为主体的自然保护地体系建设相结合，为国家生物多样性保护提供重要保障。
目前，我国虽已部署开展了广泛的生物多样性调查，建立了多个生物多样性监测网络，但监测的智能化水平较低、网格化水平不够、信息化程度和数据更新频率低，传统的地面和人工监测占主导地位，存在较多的研究薄弱和空白区域。多尺度遥感（ remote sensing， RS）、无人机、人工智能、物联网、环境 DNA 等新技术集成融合应用尚处于初级阶段，数字监测技术迭代及应用相对滞缓，多源异构数据同化能力不足，影响了科学决策和有效管理。
“昆蒙框架”首次设定了至少 90% 的遗传多样性得到保持的目标，也首次将遗传资源数字序列纳入惠益分享，显示出国际社会对遗传多样性和遗传资源的高度关注。2022 年，中国科学家首次提出了保存濒危野生动物完整基因组（如人类 T2T 基因组）的“数字诺亚方舟倡议”以拯救濒危物种，这也是对“昆蒙框架”的积极响应。目前，我国遗传多样性调查研究严重不足，严重影响了我国遗传资源的有效保护和深度挖掘，以及野生生物资源的可持续利用和生物多样性科学的发展。
我国是生物多样性超级大国，但生物多样性重大理论前沿问题的研究水平与大国地位严重不符，缺乏原创性重大理论突破。对生物多样性维持与演变规律等深层次科学规律认识不足，如对我国生物多样性格局是如何形成的，为什么西南山地和青藏高原会有如此丰富的物种多样性等国际进化生物学和保护生物学的前沿热点问题缺乏理论性突破。
青藏高原和蒙古高原区域以及云贵川渝构成的整体区域与周边国家接壤，边境线长。目前边境地区的生物多样性监测有待加强，区域性国际合作与跨境保护机制需要进一步推进，生物多样性监测与保护、资源收集与利用、外来物种入侵的监测与预警等领域的合作需要持续支持，在国际资源获取、信息资源挖掘、知识产权保护、国际参与度及资源高效利用方面还有待进一步提高。通过规划建设跨境生物多样性保护廊道，实施共同保护行动，推动建立政府间长效合作机制，健全生物生态保护国际合作体系，实现跨境生物多样性整体保护，维护区域、国家乃至国际生态安全。
我国对植物资源的收集保藏和迁地保护起步相对较晚，植物园布局缺乏整体设计与协调，整体功能设计和协调性不高，部分区域的植物迁地保护还未覆盖，如青藏高原仅有 1 个植物园（华西亚高山植物园，四川都江堰），作为青藏高原主要组成部分的青海和西藏在植物园建设方面还几乎处于空白；黄土高原植物园中迁地或近地保护点数量较少，黄土高原北部物种的迁地保护缺乏。
目前的生物多样性保护和监测侧重于动物和植物，真菌多样性保护工作起步较晚，针对真菌的保护工作十分有限，保护行动也缺乏系统性指导。此外，西部生态屏障区外来入侵物种的监测和防控有待加强，特别是边境区域入侵物种的监测和预警。
生物多样性相关的生物分类、生物地理等基础学科，与其他学科领域相比，在资源争取、成果评价以及人才集聚等方面均处于边缘地位。西部生态屏障区多位于欠发达省份，受区域发展和工作环境的限制，对人才的吸引乏力，并且稳定人才的外部环境还显不足。能够运用新技术，实现学科交叉的青年科技人才和战略科学家极为稀缺，分类学等基础学科面临人才断层的问题，有些类群的研究人员甚至已经“濒危”。
本文摘编自《科技支撑西部生物多样性保护》，研究组组长为中国科学院院士魏辅文，标题和内容有调整。
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