图文报道

  • 中科院华南植物园:药用石斛主流栽培为苗床架空
    广东主要以丘陵为主,绵延的热带亚热带常绿阔叶林被称为北回归线上的明珠,生物多样性很高,但因为气候炎热湿润,物质循环很快,土壤淋溶强烈,植被一旦被破坏,土壤很快退化,且难以快速恢复。30年前,中科院的科学家们在粤中的鹤山地区建立了野外台站,围绕退化红壤坡地的植被恢复进行了系统深入的研究。目前,中科院华南植物园鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称鹤山站)已经成为中国生态系统研究网络( CERN )的重点开放野外定位站。傅声雷告诉记者,鹤山站自建站之初就注意到科学研究中的点、线、面的相互关系与作用,在鹤山站开展点上的恢复生态学研究的同时。《中国科学报》 ( 2014-12-22第8版平台).时间: 2014-12-22  来源: 《中国科学报》第8版 平台  作者: 王晨绯 



    中德合作项目野外考察

    野外试验根箱系统

    野外试验根箱系统

    野外光合作用实验 (鹤山森林生态系统研究站供图)
      ■本报记者 王晨绯 
      广东主要以丘陵为主,绵延的热带亚热带常绿阔叶林被称为北回归线上的明珠,生物多样性很高,但因为气候炎热湿润,物质循环很快,土壤淋溶强烈,植被一旦被破坏,土壤很快退化,且难以快速恢复。30年前,中科院的科学家们在粤中的鹤山地区建立了野外台站,围绕退化红壤坡地的植被恢复进行了系统深入的研究。
      目前,中科院华南植物园鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称鹤山站)已经成为中国生态系统研究网络(CERN)的重点开放野外定位站。
      鹤山站1984年建站,位于广东省中部的鹤山市,地属南亚热带丘陵地区,代表的区域范围包括粤中、闽南和桂东南,顶极森林群落是亚热带季风常绿阔叶林。
      “与其他地区相比,这里的森林生态系统有着较高的生产力,生态系统的功能过程复杂多样并有着非常高的运转效率,是华南地区大气、生物和水资源的可持续利用的基础保障。”鹤山站站长傅声雷告诉《中国科学报》记者。
      科研的沃土 
      关于鹤山的植物,此前少有植物学家作过系统调查。在鹤山站副站长林永标高级工程师负责下,历经两年的野外调查、标本采集、标本鉴定、文献研究,《鹤山树木志》问世了。
      “我们一共收录鹤山野生和常见栽培的木本植物77科、231属、384种,其中野生植物57科、142属、235种。内容包括每种植物的中文名、学名、形态特征、生境,在鹤山与国内外的分布以及用途等,每种附有彩色照片1~3张。”鹤山站副站长林永标介绍说。
      科研人员告诉记者,作为我国南方首部县域树木志,它的出版将为我国县域树木志的编研提供参考,并为我国南方乡土植物的应用、绿道建设提供科学依据。该书也是鹤山站历年来在植被恢复方面的一次系统总结。通过大量的野外调查,进一步挖掘本地乡土树种资源,对鹤山植被恢复及生态林业建设提供决策具有重要的指导意义。
      与此同时,鹤山站的研究人员通过技术集成,建立了世界首个“林冠模拟氮沉降和降雨”野外实验平台,以研究全球变化背景下中国南方森林生态系统的命运。全球变化压力下,森林生态系统的命运如何?这是目前国际上生态学领域研究的热点之一。
      这套野外控制试验系统包括了至少两个蓄水池和VM05变频调速恒压喷灌设备。两个蓄水池一个为林冠施氮供水池,另外一个是林冠增雨供水池。蓄水池的出水口经管道与微电脑变频柜和多叶轮压力水泵连接,再经若干个支管分别与安装在喷淋塔塔顶的、位于林冠层以上的摇臂喷头相连;同时,在每个支管上设有流量控制表,且流量控制表与摇臂喷头之间的支管上设有控制闸阀和泄压阀。“这种新型的林冠模拟更接近自然条件下的氮沉降和降雨过程,克服了以往对森林生态系统林下模拟施氮、增雨控制试验过程中忽略了森林林冠对氮素和降雨的吸附、吸收、转化和截留等一系列重要过程的缺陷,更真实地模拟自然状态下大气氮沉降和降雨格局改变过程。”傅声雷说。
      目前,这一方法已获国家专利授权,是全球变化研究领域方法学的重要突破。
      “我们计划应用此技术沿着纬度梯度从南到北布点,分别开展热带—南亚热带—中亚热带—温带典型森林生态系统对氮沉降的响应研究。”傅声雷及其同事正积极将此宏伟计划付诸行动。
      他们在这里成长 
      在鹤山站,年轻的科研工作者也在这片赤壤里成长。
      今年7月18日,中国科学院野外台站年会上,中科院副院长施尔畏为十名年轻的科研新星颁发2013年度CERN青年优秀论文获奖证书。
      “中科院每年授予十名从事资源环境研究的年轻科研工作者这个奖项,大部分获奖者在此之后都有不俗表现。”施尔畏对他们给予高度评价。
      鹤山站副研究员张卫信获此殊荣。在导师傅声雷的指导下,他围绕土壤生物与全球变化开展了一系列的科研工作,和美国学者合作揭示了蚯蚓入侵的新机制,相关成果发表于《生态学》杂志;去年,又发现蚯蚓促进土壤碳净固存机制,相关成果发表于《自然—通讯》杂志,并被选为亮点文章。
      目前,华南植物园恢复生态研究组正在将实验室的结果搬到野外环境中进行重复。“有些原来的想法被推翻或需要完善,一些有意思的结果正冒出些苗头。”张卫信等在广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站布置了野外实验。
      “要准确估计蚯蚓对全球陆地生态系统碳固存的净效应,还需要做更多的工作。”他说。
      学而优则用 
      在纯粹的科学研究之外,鹤山站科学研究始终以服务群众为目标,以服务于地方的经济发展和生态环境建设为宗旨。科学家们苦心经营,以科学手段把鹤山站及周围20万亩的退化山坡打扮得苍翠欲滴,生态环境明显改善。
      鹤山站山上阔叶林茂密,山上种植树菠萝、人心果、龙眼、荔枝等经济作物,山脚种草,向下延伸的低洼处则发展成养鱼的池塘。如此,山上的阔叶林起到了固持碳氮和水土保持的作用,山腰的经济作物及山下的养鱼业可获经济收入,落叶及塘泥均可做果树的肥料,形成了复合农林生态系统,这种模式充分利用了生态学上的食物链原理,因而达到能量的多级利用。
      这种“林果草鱼”模式因为综合效益好受到当地农民的普遍欢迎并广泛采用,成为基础研究应用于经济建设的成功模式。1999年,鹤山站主持的“热带亚热带植被恢复生态学研究”项目获中国科学院科技进步奖一等奖。
      近年来,傅声雷所在的退化生态系统植被恢复与管理重点实验室还针对南方低效人工林,通过在林下种植生物量大和附加值高的经济作物,以提高森林固碳功能和经济价值,取得最好的综合效益。
      “南方的速生丰产林通常种桉树和相思等,轮伐期为4~7年;这期间林下杂草横生,没有经济效益。现在我们在林下种药用植物和观赏植物,大力发展‘林下经济’,大大提高了森林生态系统的经济效益。”他举例说。
      对于退化生态系统,不应只是单纯地进行植被恢复,还要进行后期评价和管理。傅声雷进一步举例:“鹤山站建立了国际上森林管理措施最多的森林生态系统研究样地,目的就是为了对传统的‘刀耕火种’的森林经营方式以及对颇受争议的外来树种(如桉树)的生态影响进行科学评价,实现合理高效的生态系统管理。”
      秦岭南岭建基地 
      傅声雷告诉记者,鹤山站自建站之初就注意到科学研究中的点、线、面的相互关系与作用,在鹤山站开展点上的恢复生态学研究的同时,又先后参与建立了贵州石灰岩站、兴宁草地站、五华站、海南站、井冈山站、四川瓦屋山站以及广州白云山、华南植物园蒲岗、广州罗岗村边林、鹤山市龙口村边林、鹤山市共和里村村边林等11个野外研究站、点,并连同小良站和鼎湖山站,形成了一个有相当规模的区域数据收集网络,获得了大量的定点研究数据,是我国最早通过区域联网开展不同尺度效应下的恢复生态学研究工作的野外站点。
      “如今的研究工作中鹤山站是大本营,同时秦岭和南岭的研究基地也建设了起来。”傅声雷说,“鹤山站与小良站、鼎湖山站联网比较研究,并在罗岗、白云山、蒲岗等地设副点同步研究,旨在理论上揭示热带亚热带退化生态系统的恢复过程和机理,完善和发展恢复生态学的学科理论;在实践上针对当地及广东以至所代表的整个区域的大面积退化生态系统综合整治和利用问题进行纵深研究,提供成熟技术及示范样板。”
      延伸阅读 
      我与鹤山站 
      ■何新星 
      刚来到华南植物园时就对鹤山站怀有特别的期待——“鹤山”,多么飘逸的地名啊!鹤是脱俗的象征,小时候家里贴的年画之中鹤以翩翩仙姿起舞“仙境”,能被鹤相中的地方岂不是宝地一块?
      很快,新生入园培训给了我第一次邂逅鹤山站的机会。车子从广州开出后,途中多为广东丘陵地区常见的农田、桉树林等,很快便视觉疲劳、兴味索然了。下车后发现鹤山并无想象中那惊世骇俗之美,但与途中单一的人工林相比,这里有被菠萝蜜和番石榴环绕的鱼塘,有郁郁葱葱的树林,花朵盛放、蜂蝶忙碌,倒也显得欣欣向荣、绿意盎然。
      但很快我就意识到了自己的粗浅。深入接触下,我又开始惊讶于其貌不扬的鹤山竟然承担了如此意义非凡的角色。华南许多丘陵地带历史上都经历了严重的采伐,植被丧失后,雨水肆虐冲蚀着这片南国沃土,形成了大量的荒草坡,生态功能恶化。人们为了生计陆续种植了许多针叶树和桉树。然而,这些物种单一的人工林,不仅生态功能低下,且抗逆性差,在没有人为干预的情况下,老化衰败之势日益明显,更遑论向地带性的植被发育演替了。
      鹤山站的一个主要目标就是将生态学的理论运用于森林恢复实践,并在实践中丰富恢复生态学的理论。从上世纪80年代开始,两代科学家前仆后继地探索各种自然和人为恢复措施,将一片片荒坡变成了如今的郁郁森林,也为华南地区退化生态系统的恢复重建积累了丰富的理论和实践经验。
      正式开学后,我与鹤山站建立了正式的联系。我的研究对象是蚯蚓,由于其对土壤养分循环、物理结构以及其他土壤生物的生长影响深远,而被生态学家称为“生态系统工程师”。蚯蚓的群落结构也一定程度上反映了土壤的健康状况。几年前,研究组就已经在鹤山建立了控制蚯蚓的长期实验平台,希望量化蚯蚓在南方人工林生态系统恢复过程的贡献。我的工作是其中的一小部分,探索蚯蚓对土壤碳氮循环的影响。
      虽然在鹤山站的研究才刚刚开展,但每一次到站上时都能遇到作各种研究的人,来自全国各地,有研究根系的、微生物的、叶片生理的,还有研究两栖爬行动物的,热闹而有趣。最开心的时刻是傍晚时分,大家结束了一天的野外工作,聚在一起,一边处理样品,或筛土、或拣根、或清洗蚯蚓,一边畅聊工作、生活,野外工作的辛苦得到放松的同时,也有思想的交流和碰撞,像一个小型的完全没有压力的学术沙龙,莫名的畅快。
      从1984年建站,到成为中国生态系统研究网络(CERN)的重点台站,再到升级为国家野外台站,鹤山站的每一次蜕变,无不凝聚着台站工作人员以及无数科研人员的辛勤汗水,而鹤山站积累的数据、经验乃至教训也将持续不断地为恢复生态学理论和实践的进步作出贡献。我为能与他们共事而感动。
      (作者系华南植物园恢复生态学研究组博士研究生) 
          《中国科学报》 (2014-12-22 第8版 平台)
     
    2015-03-17
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  • 鼎湖山植物DNA条形码研究获进展
    日前,中科院华南植物园研究人员在鼎湖山木本植物DNA条形码研究方面取得重要进展。针对此种情况,华南植物园分子生态学研究团队研究员葛学军及博士研究生刘娟携手加拿大圭尔夫大学Steven G . Newmaster博士,通过构建鼎湖山531种木本植物条形码数据库,分析了五个常用的条形码片段及其片段组合的物种识别能力。结果显示,三个片段组合的物种分辨率最高,达94.19% 。该研究还预计,在亚洲热带森林中低纬度地区域,由于大量存在的大属, DNA条形码的物种识别能力可能较低。《中国科学报》 ( 2014-12-03第4版综合).时间: 2014-12-03  来源: 《中国科学报》第4版 综合  作者: 李洁尉 周飞
      本报讯(记者李洁尉 通讯员周飞)日前,中科院华南植物园研究人员在鼎湖山木本植物DNA条形码研究方面取得重要进展。相关结果在线发表于《多样性及其分布》上。
      DNA条形码技术是一种利用标准的简短基因片段来实现物种快速识别的工具。动物界,线粒体COI基因应用非常成功。但是在植物界,由于进化历史复杂,标准条形码还没有达成共识。
      针对此种情况,华南植物园分子生态学研究团队研究员葛学军及博士研究生刘娟携手加拿大圭尔夫大学Steven G. Newmaster博士,通过构建鼎湖山531种木本植物条形码数据库,分析了五个常用的条形码片段及其片段组合的物种识别能力。结果显示,三个片段组合的物种分辨率最高,达94.19%。该项研究通过NMDS分析,揭示了核基因和叶绿体基因在物种识别能力上存在不一致性。基于对实验成本、片段扩增成功率及物种分辨综合权衡考虑,推荐一种片段组合作为亚热带森林植物的DNA条形码片段。
      研究人员强调条形码能将90%以上的样品鉴定到正确的属内,这对热带或亚热带生物多样性调查具有重要意义。该研究还预计,在亚洲热带森林中低纬度地区域,由于大量存在的大属,DNA条形码的物种识别能力可能较低。
          《中国科学报》 (2014-12-03 第4版 综合)
    2015-03-17
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  • 中科院华南植物园将迎牡丹风情节
    2月9日 , ,该园举办的2015春节牡丹风情节将于2月18日开幕,并持续到3月10日。大树牡丹高达1.5米,气势宏伟,树龄长达30年,一株树开花多达80朵,即使在牡丹之乡洛阳,这样的老树也不多见。与此同时,此次牡丹风情节展出国外品种40个,其中法国的金阁、美国的海黄、日本的芳纪等将带来浓浓的异域风情。华南植物园此次从洛阳引进牡丹苗,在园内利用先进的栽培技术,对其进行花期调控,使其离开本土后在异域广州反季节提前开花,让南方市民在家门口就能欣赏“百花之王”的魅力。《中国科学报》 ( 2015-02-11第4版综合).时间: 2015-02-11  来源: 《中国科学报》第4版 综合  作者: 李洁尉 蒋厚泉 李碧秋
      本报讯(记者李洁尉 通讯员蒋厚泉、李碧秋)2月9日,记者从中科院华南植物园获悉,该园举办的2015春节牡丹风情节将于2月18日开幕,并持续到3月10日。
      据了解,该风情节汇集了9大色系、6大花型,共有约100个品种、1万余株,其中国外品种40个。很多难得一见的品种将展出,而复色的二乔、岛锦及一株树上开数种花色的什锦牡丹更是稀有。大树牡丹高达1.5米,气势宏伟,树龄长达30年,一株树开花多达80朵,即使在牡丹之乡洛阳,这样的老树也不多见。
      与此同时,此次牡丹风情节展出国外品种40个,其中法国的金阁、美国的海黄、日本的芳纪等将带来浓浓的异域风情。
      牡丹的自然花期为4~5月。华南植物园此次从洛阳引进牡丹苗,在园内利用先进的栽培技术,对其进行花期调控,使其离开本土后在异域广州反季节提前开花,让南方市民在家门口就能欣赏“百花之王”的魅力。
      据悉,华南植物园还将举办“影响世界的中国植物展”。春节期间,还将推出3D立体画等科普活动。
         《中国科学报》 (2015-02-11 第4版 综合)
    2015-03-17
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  • 一种老年痴呆症药物制备法获专利
    近期,由中科院华南植物园研究员陈峰完成的“石菖蒲提取物制备治疗老年痴呆症药物的用途”获得国家发明专利授权。石菖蒲是传统中药,对其抗老年痴呆活性分子机理的研究表明它有重要应用前景,其根茎入药,临床广泛用于健忘、中风失语、耳鸣、老年性痴呆等病症。华南植物园研究人员在石菖蒲中找到一种提取物,该提取物由对石菖蒲进行超声提取和阳离子交换树脂解析步骤获得的第一部分提取物和对残渣通过有机溶剂提取的第二部分提取物组成。《中国科学报》 ( 2014-12-02第4版综合).时间: 2014-12-02  来源: 《中国科学报》第4版 综合  作者: 李洁尉 周飞 苏国华
      本报讯(记者李洁尉 通讯员周飞、苏国华)近期,由中科院华南植物园研究员陈峰完成的“石菖蒲提取物制备治疗老年痴呆症药物的用途”获得国家发明专利授权。
      目前治疗老年痴呆的药物绝大多数为化学合成药物或肽类药物,但一些化学合成药物在长期服用过程中存在毒副作用,肽类药物则存在口服生物利用度低、在体内易被水解、选择性不强、分子质量较大而不易通过血脑屏障等缺点。
      石菖蒲是传统中药,对其抗老年痴呆活性分子机理的研究表明它有重要应用前景,其根茎入药,临床广泛用于健忘、中风失语、耳鸣、老年性痴呆等病症。
      华南植物园研究人员在石菖蒲中找到一种提取物,该提取物由对石菖蒲进行超声提取和阳离子交换树脂解析步骤获得的第一部分提取物和对残渣通过有机溶剂提取的第二部分提取物组成。研究证明,其防治老年痴呆症效果明显,该石菖蒲提取物的获得方法比其他常规方法更优。
          《中国科学报》 (2014-12-02 第4版 综合)
    2015-03-17
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  • 【中国科学报】火焰兰属植物研究获系列进展
    ,该园科研人员历时10余年在火焰兰属植物研究中取得重要进展。在种质资源收集和迁地保护方面,研究人员共收集火焰兰原生种10多种、杂交种20多种,并进行了适应性栽培和遗传评价。目前,该园已培育出火焰兰新组合30多个,其中6个新品种在英国皇家园艺学会进行了登录, 3个新品种通过广东省农作物新品种审定,同时对新品种麒麟火焰兰进行了规模化生产。《中国科学报》 ( 2014-11-26第4版综合).时间: 2014-11-26  来源: 《中国科学报》第4版 综合  作者: 李洁尉 周飞
      本报讯 (记者李洁尉 通讯员周飞)记者日前从中科院华南植物园获悉,该园科研人员历时10余年在火焰兰属植物研究中取得重要进展。相关成果先后发表于《园艺科学》《科学公共图书馆·综合》等杂志。
      据介绍,火焰兰属植物以其绚丽如火的花色而得名,是极具特色和观赏价值的热带珍稀兰花。
      在种质资源收集和迁地保护方面,研究人员共收集火焰兰原生种10多种、杂交种20多种,并进行了适应性栽培和遗传评价。在繁殖技术方面,进行了10多个种或品种的无菌播种研究。
      在遗传育种方面,他们建立了花粉低温保存技术,解决了杂交育种中花期不遇问题,并利用胚拯救技术,育出多个属间杂交种。目前,该园已培育出火焰兰新组合30多个,其中6个新品种在英国皇家园艺学会进行了登录,3个新品种通过广东省农作物新品种审定,同时对新品种麒麟火焰兰进行了规模化生产。
      在自然回归和保护方面,研究人员将属于“野生动植物濒危物种国际贸易公约”附录Ⅰ的云南火焰兰,在无菌播种获得大量种苗的基础上进行原地和异地回归并获成功。

            《中国科学报》 (2014-11-26 第4版 综合)
    2014-12-09
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  • 【广东科技报】自然保护区不应局限于保护
    华南植物园科研人员经过系统研究,提出我国自然保护区管理理念已从最初的封山及防火、禁牧(伐、猎等)进行保护,发展到现在充分利用自然保护区的资源优势开展科研、科普、旅游活动,以促进地方经济发展的管理模式。研究表明,经过三个阶段的发展,我国的自然保护区的数量和面积已经十分巨大,框架体系基本建成,新的发展阶段即将或已经到来,自然保护区建设和管理的未来目标应该更加注重管理的有效性,以确保自然保护区能有效的维护其保护的价值和目标,发挥自然保护区真正的功能。时间: 2014-10-27  来源: 《广东科技报》第2版 广东新闻  作者: 冯海波 周飞 欧阳学军
      本报讯(记者 冯海波 通讯员 周飞 欧阳学军)华南植物园科研人员经过系统研究,提出我国自然保护区管理理念已从最初的封山及防火、禁牧(伐、猎等)进行保护,发展到现在充分利用自然保护区的资源优势开展科研、科普、旅游活动,以促进地方经济发展的管理模式。相关研究结果于近日在英文学术期刊Forest Science and Practice 上发表。 
      自1956年在肇庆鼎湖山建立第一个自然保护区以来,我国自然保护区体系建设已经走过了57个年头。然而,我国自然保护区体系建设发展过程到底体现哪些特征规律,新时期应该遵循什么样的建设和管理原则,并没有深入的研究。 
      华南植物园鼎湖山自然保护区管理局的研究人员经研究发现,我国自然保护区体系建设发展的过程可划分为三个特点明显不同的阶段——1956年至1978年的起步阶段;1979年至1996年的建设阶段;1997年至2009年的管理标准化阶段。 
      研究表明,经过三个阶段的发展,我国的自然保护区的数量和面积已经十分巨大,框架体系基本建成,新的发展阶段即将或已经到来,自然保护区建设和管理的未来目标应该更加注重管理的有效性,以确保自然保护区能有效的维护其保护的价值和目标,发挥自然保护区真正的功能。
    2014-12-09
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  • 【中国科学报】陈峰:潜心石菖蒲与斑马鱼
    “我才跑了三分之一的路程,也许我有生之年很难将其发展为上市药品,但我会为后来者的成就奠定基础。目前,斑马鱼的使用逐渐拓展和深入到生命体多种系统的发育、功能和疾病研究中,建立了斑马鱼白血病、黑色素瘤、横纹肌肉瘤、淋巴肉瘤、肝癌、乳腺癌等模型,被应用于小分子化合物的大规模药物筛选和毒理学研究。在中药研究的领域,斑马鱼模型的应用还比较少,陈峰选择了斑马鱼为实验动物建立老年痴呆模型,并进行石菖蒲中化学成分的抗老年痴呆活性筛选研究。《中国科学报》 ( 2014-10-27第5版创新周刊). 时间: 2014-10-27  来源: 《中国科学报》第5版 创新周刊  作者: 王晨绯 
      “我才跑了三分之一的路程,也许我有生之年很难将其发展为上市药品,但我会为后来者的成就奠定基础。”陈峰决定沿着这条路一直走下去。
     
    陈峰
      ■本报记者 王晨绯 
      十年前,第一次接触阿尔茨海默氏病人时,陈峰就萌生出了为他们找到“特效药”的想法。十年过去,已是中科院华南植物园研究员的她依然在路上。
      “看着身边的老人饱受阿尔茨海默氏病的折磨,我只是想用毕生所学为他们做点事情。”这句话,陈峰已经不记得跟自己说过了多少遍。
      石菖蒲的奥秘
      阿尔茨海默氏病,就是我们俗称的“老年痴呆”,是一种老年人常见的神经系统变性疾病。一旦患病,患者的智力、记忆力及认知功能都会降低,最终丧失思考、说话及活动能力。
      目前,国际上主要有6种治疗老年痴呆抑制γ-分泌酶的药物,而我国还没有一个此类新药。这些药物绝大多数为化学合成药物或肽类药物,长期服用存在毒副作用,这也为科研人员从天然产物和中草药中发掘具有抗老年性痴呆活性的药物研究提供了一个很好的机会。
      陈峰的研究几年前就开始了。她带领团队在海量的相关中药经方和验方中,利用现代的计算机信息挖掘技术,对相应适应症的方剂进行筛选,发现石菖蒲是这类方剂中的“常客”。石菖蒲是我国西南少数民族的常用药物。傣族、景颇族、哈尼族、苗族等都用它来治疗疾病。
      石菖蒲为天南星科菖蒲属植物,生长于湿地或溪旁石上,主要分布于我国黄河以南各省区。其根茎入药,具有芳香化湿、开窍豁痰、醒神益智的功能。已有的研究对石菖蒲的化学成分的解析比较深入,大量的药理学研究表明,石菖蒲对中枢神经、心血管、呼吸和消化等多种系统均具有调节作用,但其发挥药效作用的物质基础一直没有明确。多年来学术界认为,石菖蒲的研究主要有效成分是挥发油,故对其研究也集中在挥发油部分,对于其他部位的研究则相对较少。
      “但部分现代药理结果认为,非挥发性组分同样具有良好的作用,也是有效部位之一。因此,石菖蒲的真正有效成分还没有定论。”由此,陈峰打算另辟蹊径。
      2005年,陈峰带着石菖蒲远赴美国哈佛大学医学院,她希望在那里能解开石菖蒲的奥秘。
      得益于美国实验室良好的设备条件,陈峰的研究开了个好头,如同一颗种子发了芽,2009年回国后至今,这颗嫩芽在她的潜心浇灌下已经逐渐长大。
      8项专利
      10月17日,记者获悉,由陈峰完成的“石菖蒲提取物制备治疗老年痴呆症药物的用途”获得国家发明专利授权。
      实验表明,陈峰提供的石菖蒲提取物用作防治老年痴呆症疾病效果明显。
      陈峰告诉记者,她的研究主要围绕γ-分泌酶展开。γ-分泌酶复合体在阿尔茨海默氏病发病机制中起重要作用。“γ-分泌酶主要影响前体淀粉样蛋白的裂解,释放β-淀粉样蛋白,形成阿尔茨海默特征性的淀粉样斑块。”陈峰解释说,因此,抑制γ-分泌酶的活性是治疗老年痴呆的关键,γ-分泌酶也是治疗此病的主要靶点。
      围绕石菖蒲的药物研发,近年来,陈峰一共申请了12个发明专利,其中8个获得授权。
      如今,种子已经开了花。
      为什么是斑马鱼
      除了石菖蒲,陈峰还结缘了斑马鱼。研究老年痴呆药物需要合适的实验动物模型,经过多年摸索,陈峰和她的团队建立以斑马鱼为主要模式动物,结合细胞、小鼠、特征大鼠的药效和安全性,作为药物筛选模型。
      为什么是斑马鱼?科研人员试过很多模式动物后发现,斑马鱼具有繁殖能力强、体外受精和发育、胚胎透明、性成熟周期短、个体小易养殖等特点,这些使其成为功能基因组时代生命科学研究中重要的模式脊椎动物之一。另外,斑马鱼具有独立的组织器官,且其器官与人器官在结构、生理、分子水平等方面十分相似。目前,斑马鱼的使用逐渐拓展和深入到生命体多种系统的发育、功能和疾病研究中,建立了斑马鱼白血病、黑色素瘤、横纹肌肉瘤、淋巴肉瘤、肝癌、乳腺癌等模型,被应用于小分子化合物的大规模药物筛选和毒理学研究。
      “斑马鱼实验动物是一种活体研究体系,可保留药物的代谢动力学过程,与其他的体外研究体系相比,它更加适合用于中药这种复杂化学体系的药效和毒性的筛选。”陈峰告诉记者,她非常重视植物药的安全性的研究。“应用斑马鱼实验动物的研究体系进行中药及其化学成分的活性筛选和毒性评价,势必加快推动中药药效学和毒理学研究领域的现代化进程。”
      在中药研究的领域,斑马鱼模型的应用还比较少,陈峰选择了斑马鱼为实验动物建立老年痴呆模型,并进行石菖蒲中化学成分的抗老年痴呆活性筛选研究。
      “不过我觉得我才跑了三分之一的路程,也许我有生之年很难将其发展为上市药品,但我会为后来者的成就奠定基础。”陈峰决定沿着这条路一直走下去。

            《中国科学报》 (2014-10-27 第5版 创新周刊)
    2014-12-09
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  • 【中国科学报】蚯蚓,功臣还是祸首?
    7月18日,中国科学院野外台站年会上,中科院副院长施尔畏为十名年轻的科研新星颁发2013年度CERN青年优秀论文获奖证书。“我们将有蚯蚓、无蚯蚓的土壤作了对比,发现蚯蚓并没有让更多碳跑进大气,只是让该去的去得快些而已。”张卫信解释,在经历了最初的较快碳释放阶段后,无蚯蚓的土壤中的有机碳还会慢慢地、不断地跑进大气,但蚯蚓处理过土壤向大气所释放的碳却越来越少—通过蚯蚓消化道内的复杂的生化和物理过程,大部分碳在短时间内被分配到“即时可矿化碳”和“稳定碳”这两个碳库中。《中国科学报》 ( 2014-08-04第5版创新周刊).时间: 2014-08-04  来源: 《中国科学报》第5版 创新周刊  作者: 王晨绯
      本报记者 王晨绯 
      7月18日,中国科学院野外台站年会上,中科院副院长施尔畏为十名年轻的科研新星颁发2013年度CERN青年优秀论文获奖证书。
      “中科院每年授予十名从事资源环境研究的年轻科研工作者这个奖项,大部分获奖者在此之后都有不俗表现。”施尔畏对他们给予高度评价。
      中科院华南植物园副研究员张卫信第一个接过获奖证书,他在华南植物园研究员傅声雷的指导下,和美国学者合作发现蚯蚓促进土壤碳净固存机制,相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志,并被选为亮点文章。
      与蚯蚓的不解之缘 
      作为华南植物园恢复生态学团队的一员,张卫信2008年博士毕业留园工作。但他对蚯蚓的研究可以追溯到2003年,他师从广东省昆虫研究所的郭明昉、李健雄和廖崇惠3位研究员,从事蚯蚓群落结构与植被关系的研究。其间,又跟随上海交通大学农业与生物学院教授邱江平学习蚯蚓分类鉴定,发现并命名7个蚯蚓新种:鹤山远盲蚓、 江门远盲蚓、南岭腔环蚓、大顶腔环蚓、鼎湖远盲蚓、廖氏远盲蚓及陈氏杜拉蚓。
      2007年,他赴美国佐治亚大学奥德姆生态学院学习和从事蚯蚓入侵生态学研究,师从Paul F. Hendrix 教授。
      “博士导师傅声雷从事的恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。但傅声雷老师的团队特别关注土壤生物和土壤生物网及其与植被的互作。在他的指导下,我以蚯蚓为切入点开展了一些与生态恢复相关的研究。”张卫信告诉记者,这并不是一个新领域,蚯蚓的研究从达尔文就开始了,但是问题远比答案要多。
      不一样的答案 
      土壤生物对全球变化的响应和反馈是生态学的前沿和难点。蚯蚓作为“生态系统的工程师”,其在生态系统碳循环中的贡献却一直众说纷纭。此前有研究称,蚯蚓“翻耕”土壤会使二氧化碳排放提高33%, 蚯蚓俨然成了气候变暖的“元凶”之一。
      但是,大量的研究表明蚯蚓的确能提高土壤肥力,是农林业生产的“益虫”。蚯蚓似乎同时扮演着两个截然矛盾的角色。在气候变暖趋势越来越显著的今天,蚯蚓引发的矛盾令人纠结:要免费提高土壤肥力,还是要减少温室气体排放?
      张卫信等人的研究结果,似乎找到了理解这一矛盾的钥匙。他们发现,蚯蚓刺激二氧化碳排放和提高土壤肥力是同一过程的两个方面,但是某一特定时间内的二氧化碳释放的增加,并不一定意味着蚯蚓将不利于生态系统碳的净固存。“我们将有蚯蚓、无蚯蚓的土壤作了对比,发现蚯蚓并没有让更多碳跑进大气,只是让该去的去得快些而已。”张卫信解释,在经历了最初的较快碳释放阶段后,无蚯蚓的土壤中的有机碳还会慢慢地、不断地跑进大气,但蚯蚓处理过土壤向大气所释放的碳却越来越少—通过蚯蚓消化道内的复杂的生化和物理过程,大部分碳在短时间内被分配到“即时可矿化碳”和“稳定碳”这两个碳库中,前者导致短期内二氧化碳释放明显增加,后者则好像把大量的碳放进了缓释胶囊,不再分散地暴露于空气和微生物中,明显减慢了碳及其耦合的养分的周转过程。“有机碳若充分暴露在空气和微生物中,很容易变成二氧化碳。”张卫信说。重要的是,我们不能仅凭“即时可矿化碳”的增加而认为蚯蚓不利于碳固存,也不能仅凭“稳定碳”的增加而认为蚯蚓促进碳固存。为此,张卫信等提出了“碳固存系数”的概念,量化了蚯蚓对碳矿化和碳稳定的影响。
      科研往往是这样,有时候需要一些常识或直觉来支持你的判断,并加以证明。但必需警惕这个常识或直觉是否具有欺骗性。和记者交谈中,张卫信表现出科研工作所必须具备的客观态度。
      这样一来, 蚯蚓每天摄取大量的土壤(包括其中的各种土壤生物),吃下去的土壤有机质在蚯蚓及其肠道微生物的共同作用下,一部分碳和养分可以更方便地被植物吸收利用,另一部分碳和养分则会被更紧密地与土壤颗粒结合在一起,排泄出来后就成为肥力较高且持久的土壤。经过蚯蚓“翻耕”的土壤,不仅有利于植物生长,还能将更多的碳固存于土壤中。事实上,“碳矿化”和“碳稳定”也是同一过程的两个方面,同时发生,难以截然分开;蚯蚓的存在,同时加快了“碳矿化”和“碳稳定”过程,但对后者裨益尤甚。蚯蚓对碳的这种保护作用,一方面有利于增强土壤的碳汇能力,也可能更有利于持续地促进植物生长。
      “蚯蚓将"蛋糕"做大,以往的研究只注意到了单位时间二氧化碳释放的速率加快,就认为总释放量增大,却无视了整个事件本身。”张卫信说。
      其实有点怕动物 
      目前,华南植物园恢复生态研究组正在将这一实验室的结果搬到野外环境中进行重复。
      “有些原来的想法被推翻,一些有意思的结果正冒出些苗头。”张卫信在广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站布置了野外实验。
      因为全球记录的蚯蚓超过3000种,其固碳能力也有差异,影响固碳过程的因素很多,要准确估计蚯蚓对全球陆地生态系统碳固存的净效应,还需要做更多的工作。
      似乎,张卫信将和蚯蚓结下不解之缘。不过他也坦言自己并不喜欢动物,但这种没有骨骼和手足的无毒的环节动物,还算不错。
      张卫信他们发现,我国南方最常见的一个蚯蚓类群—环毛类远盲蚓属,其保碳能力非常强,可谓是中国农林生态系统的福音。虽然蚯蚓不算是特别可爱的动物,但这并不妨碍他的研究,他希望能促进其尽可能地发挥促进植物生长和土壤碳固存中的积极作用。
      “就是一种心理影响,就好像很多人不喜欢蜘蛛或者复眼动物一样。”研究和喜好是两码事,并且他只是以蚯蚓为载体进行生态学方面的研究。“我们建立的理论框架和公式不仅仅适合研究蚯蚓,对其他土壤动物的研究也是可以借鉴的。”
     
      《中国科学报》 (2014-08-04 第5版 创新周刊)
     
    2014-12-09
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  • 【中国科学报】邢福武:踏遍青山迷植物
    在野外,一棵树的叶子上下都不一样。有了丰富的实践经验做起研究来才得心应手。“着眼西沙、南沙,一是用行动宣示了这是中国的国土,中国的科学家在自己国家的领土上进行研究,为历史留下证据。有9项科研成果获奖,其中“乡土植物在生态园林中应用的关键技术研究与产业化” “棕榈科植物的引种驯化、评价与应用技术研究” “海南岛作物(植物)种质资源考察与评价”等研究成果分获广东省科学技术奖。主编《中国景观植物》 《中国的珍稀植物》 《澳门植物志》 《广州野生植物》 《东莞植物志》等专著18部, 《中国景观植物》为我国园林植物的研究和应用奠定了基础。“尤其是让年轻人把眼界打开,到国外去做我们的分类学。时间: 2014-09-26  来源: 《中国科学报》第11版 学人  作者: 李洁尉
      在野外,一棵树的叶子上下都不一样。如不亲临现场,永远都搞不清楚。有了丰富的实践经验做起研究来才得心应手。
     
    邢福武在非洲考察时与当地人合影。
      盛夏的羊城骄阳似火,研究所放高温假。记者试着打电话过去,他果然在办公室。“放不放假一样上班,几十年来一直如此。”淡淡一句话,道出了这位科学家以事业为重的生活习惯。他是中科院华南植物园研究员、植物分类学专家、全国优秀科技工作者邢福武。
      今年广东省科技奖颁发,邢福武作为主持人申报的“乡土植物在生态园林中应用的关键技术研究与产业化”获一等奖,这是广东省林业领域第一个获省级一等奖的项目。而邢福武等人主编的《中国热带雨林地区植物图鉴—海南植物》,则有着“首部热带雨林彩色植物的户口簿”之称。
      “我有一个想法,植物科学家要到外国去,研究外国的植物并写成植物专著。”一见面,邢福武就向记者谈了自己的想法。
      其实,邢福武这个想法在中科院的支持下已付诸行动,他和同事刚从非洲和美国考察归来。“以前是外国科学家来研究我们的植物,现在我们也要到外国去研究。不要老是别人来研究我们的植物,我们也应在国际的生物多样性热点地区有自己研究的成果,从而提高我国植物学在国际上的地位。”
      这次,邢福武和同事们在美国南部调查,在非洲、欧洲考察,与国外科学家合作开展工作。“植物资源不仅对植物科学研究有价值,而且对国家的经济建设也意义重大,一种植物、一个基因可以改变一个国家的命运。”
      踏遍青山 
      30多年前,来自海南文昌的邢福武来到广东读书,出身于普通农民家庭的他极为珍惜来之不易的学习机会,“只要肯努力没有学不懂的,努力做总会有发展的机会的” 。
      生物学研究周期长,靠积累,要有恒心。邢福武开始工作的头十年主要是奠基础,没出多少成果,但此后则厚积薄发——1996年,刚到“不惑之年”的他则主编了《南沙群岛及邻近岛屿植物志》。
      早在上世纪80 年代,邢福武就极为关注祖国南海的西沙和南沙群岛。有一年,他和三位同行不畏艰险前往西沙并在岛上呆了二十多天。那次考察,他们共发现了200多种西沙新记录植物,回研究所之后发表论文多篇,并出版了《南沙群岛及其邻近岛屿植物志》,此举填补了我国南海诸岛屿长期以来缺乏植物志的空白。“着眼西沙、南沙,一是用行动宣示了这是中国的国土,中国的科学家在自己国家的领土上进行研究,为历史留下证据;二是这次考察,填补了以往在南海诸岛植物志编研的空白。在政治意义、学术意义上都极为重要。”事后,邢福武感慨良多。
      植物研究靠实践。“在野外,一棵树的叶子上下都不一样。如不亲临现场,永远都搞不清楚。有了丰富的实践经验做起研究来才得心应手。”邢福武说。
      上世纪80~90年代,邢福武一共考察南海及东海岛屿200多个,考察岛屿之多,面积之广,国内外罕见;在青藏高原,在两湖,在福建,在我国北方,到处都留下了他们跋涉的足迹。为了获取第一手材料,为了祖国的植物科学研究事业,他和他的同伴不断探索,勤奋耕耘。
      实践出真知 
      科研和生产应用相结合的研究实践,使邢福武深深体会到:“植物分类是古老的学科,有的人认为没有前途,实则不然,一进入境界就觉得很有意思,越战越勇。如药用植物,以植物分类为基础。广东省进行药物资源调查,就离不开我们分类学的专家。”
      在分类学领域中,通常看到两类兴趣和爱好不同的科学家,一类常跑野外,另一类常在实验室作研究。“我要集中二者的优点不断总结前人经验和不足,避免走弯路,不断总结提高。”邢福武说。
      正是不断的实践和取得的成果,使他的团队越来越有凝聚力。
      而邢福武本人,在经过三十年的辛勤耕耘后也迎来了累累硕果——先后主持国家、省、市、国际合作的课题 30多项;有9项科研成果获奖,其中“乡土植物在生态园林中应用的关键技术研究与产业化”“棕榈科植物的引种驯化、评价与应用技术研究”“海南岛作物(植物)种质资源考察与评价”等研究成果分获广东省科学技术奖一、二等奖,农业部科技进步奖等部级奖励6项;发表论文200多篇,其中SCI论文40多篇;主编《中国景观植物》《中国的珍稀植物》《澳门植物志》《广州野生植物》《东莞植物志》等专著18部,《中国景观植物》为我国园林植物的研究和应用奠定了基础。
      人才“传帮带” 
      最近10年来,邢福武把主要精力放在培养人才上,继承老一辈科学家的光荣传统,“在人才问题上,我们得益于植物分类学的泰斗陈焕镛院士的‘传帮带’的人才培养理念。刚入行时,李泽贤、张桂才等植物采集家带我认识植物,老前辈陈少卿经常带我鉴定植物,在理论研究方面我跟随分别主编过《广东植物志》和《中国植物志》的吴德邻、胡启明教授,他们言教身传,耳提面命,使我受益终生”。
      看到很多学科转向,邢福武感觉古老的植物分类学一定有它的作用和地位。“分类学如何结合社会的产业需求?早在10年前我就在琢磨此事。后来发现,把研究工作扩大到园林植物学就很有作用。”
      “园林植物和观赏园艺”专业的申请,就是他和另一位科学家根据社会对生态和景观需求设立并得到批准的。“没想到研究生考试中报考此专业的人很多,研究的方向主要是针对国家对园林高层次人才的需求,培养在园林植物评价与利用,景观规划与设计方面的人才。”
      看清方向后,他承接了很多科研项目。在工作中,研究内容越来越广泛,人才越聚越多。“尤其是让年轻人把眼界打开,到国外去做我们的分类学。”邢福武说。

        《中国科学报》 (2014-09-26 第11版 学人)
    2014-12-09
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  • 【中国科学报】揭示栲树分子谱系分化
    ,该园副研究员孙晔等近期在栲树分子谱系地理研究方面取得重要进展。据介绍,分布于我国亚热带地区的常绿阔叶林是东亚常绿阔叶林的主体,而栲树是我国亚热带常绿阔叶林的优势和表征树种。此次研究人员对栲树的自然群体进行了大格局取样,并利用叶绿体微卫星分子标记和统计谱系地理学方法研究了栲树的分子谱系地理。研究结果表明,上新世和更新世以来的构造运动,特别是第四纪中更新世以来,云贵高原和武夷山脉的剧烈快速隆升对我国亚热带常绿阔叶林产生巨大影响,造成栲树分布的片段化,进而导致栲树的分子谱系分化。《中国科学报》 ( 2014-08-11第4版综合).时间: 2014-08-11  来源: 《中国科学报》第4版 综合  作者: 李洁尉 周飞 
      本报讯(记者李洁尉 通讯员周飞)记者从中科院华南植物园获悉,该园副研究员孙晔等近期在栲树分子谱系地理研究方面取得重要进展。相关成果日前在线发表于《林木遗传学和基因组学》杂志。
      据介绍,分布于我国亚热带地区的常绿阔叶林是东亚常绿阔叶林的主体,而栲树是我国亚热带常绿阔叶林的优势和表征树种。研究栲树的分子谱系地理格局及其形成过程,对深入了解这一地区的植物地理以及我国常绿阔叶林的变迁有很大帮助。
      此次研究人员对栲树的自然群体进行了大格局取样,并利用叶绿体微卫星分子标记和统计谱系地理学方法研究了栲树的分子谱系地理。研究显示,在东西方向上,栲树群体发生两次显著的分子谱系分化。其中,西部的分化发生较早,大致沿着我国第二阶梯和第三阶梯的分界线,而东部沿武夷山脉的分化发生较晚。两次谱系分化的发生时间与我国云贵高原和武夷山脉快速剧烈的隆升时间相吻合。研究还显示,栲树在我国西部、中部和东部地区都曾有过群体收缩和扩张历史。
      研究结果表明,上新世和更新世以来的构造运动,特别是第四纪中更新世以来,云贵高原和武夷山脉的剧烈快速隆升对我国亚热带常绿阔叶林产生巨大影响,造成栲树分布的片段化,进而导致栲树的分子谱系分化。

          《中国科学报》 (2014-08-11 第4版 综合)
    2014-12-09
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