当前位置:首页 > 新闻中心

中国团队破解蒿属分类百年难题,《自然-通讯》发表成果:为生物多样性保护与资源利用提供“中国方案”

来源:徐州康馨老年护理院时间:2025-10-10浏览量:

中国团队破解蒿属分类百年难题,《自然-通讯》发表成果:为生物多样性保护与资源利用提供“中国方案”

近日,我国研究团队牵头完成的蒿属植物分类研究成果在线发表于国际权威期刊《自然-通讯》,成功破解了这一困扰植物学界数百年的分类难题。这一突破不仅填补了全球菊科植物研究的关键空白,更为我国生物多样性保护、中医药资源开发等领域提供了科学支撑,彰显了中国植物学研究在全球生态治理中的重要价值。

一、蒿属:从“杂草”到“生态关键种”的科学认知之旅

蒿属植物是菊科中最大的属之一,包含近500个物种,广泛分布于温带、寒温带及亚热带高海拔地区,是草原、荒漠等生态系统的“关键构建者”。在普通人眼中,蒿属或许只是“引发过敏的杂草”或“中药里的青蒿”,但在科学层面,其分类一直是植物学界的“硬骨头”。

“蒿属的分类难题,源于其物种间形态差异微小、演化关系复杂。”参与研究的中国科学院植物研究所研究员介绍,早在18世纪,瑞典植物学家林奈就尝试对蒿属进行分类,但受限于观测手段,早期分类系统漏洞百出。此后数百年间,全球植物学家不断修正,但因缺乏分子生物学等现代技术支持,蒿属的“亲缘关系图谱”始终模糊不清——部分近缘物种被错误归并,而一些形态相似的物种又被误判为“同一物种”。

这种分类混乱直接影响了生态研究与资源利用。例如,在草原生态监测中,误判蒿属物种会导致植被覆盖率、生物量等关键指标测算失真;在中医药领域,青蒿、茵陈等药用蒿属植物的基原鉴定混乱,也给药材质量控制带来挑战。此次中国团队的研究,正是瞄准这一“卡脖子”的基础科学问题展开攻关。

二、技术突破:多维度证据链重构蒿属“演化树”

中国研究团队联合国内外12家科研机构,历时8年构建了涵盖全球90%以上蒿属物种的研究体系,通过“形态学+分子生物学+生物地理学”的多维度证据链,最终厘清了蒿属的系统发育关系。

分子测序技术是此次突破的核心工具。团队对全球400余份蒿属植物标本进行基因组测序,获得了超10万个单拷贝核基因位点数据——这相当于为每个蒿属物种绘制了“基因身份证”。通过比对这些基因信息,研究人员首次明确了蒿属内部5个主要分支的演化时序,推翻了此前“蒿属单一起源”的假说,证明其实际是“多起源演化”的结果。

与此同时,团队还重建了蒿属的“形态演化轨迹”。通过对3000余份标本的形态特征进行数字化分析,他们发现蒿属植物的叶片形状、花序结构等关键形态特征,与其分子演化谱系高度吻合。“比如,此前被认为是‘近亲’的两种蒿属植物,分子数据却显示它们的亲缘关系很远,而形态学分析也发现,它们的细微结构差异被过去的分类学家忽略了。”项目负责人解释道。

生物地理学证据则进一步支持了演化树的可靠性。研究发现,蒿属的演化中心位于亚洲中部干旱区,随后向欧洲、北美等地区扩散,这一扩散路径与全球干旱区的扩张历史相吻合。这种“基因-形态-地理”的三重印证,让新的蒿属分类系统具有极高的可信度。

三、应用价值:从生态保护到中医药传承的“蝴蝶效应”

这一基础研究成果的价值,正从实验室向产业端、应用端快速延伸。

在生态保护领域,准确的蒿属分类为草原、荒漠生态系统的监测与修复提供了科学依据。内蒙古草原生态系统国家野外科学观测研究站的科研人员表示,新分类系统已应用于当地草原植被调查,“过去我们把几种蒿属植物都算成‘冷蒿’,现在能精准区分,这让草原退化程度的评估更准确,也能针对性地开展补植修复”。

中医药领域的变革更为直接。青蒿素的发现者屠呦呦团队曾指出,青蒿等药用蒿属植物的基原混乱是制约中药国际化的瓶颈之一。此次研究明确了青蒿、黄花蒿等药用物种的分类地位及近缘种差异,为建立“药用蒿属植物DNA条形码鉴定体系”奠定了基础。目前,团队已与北京同仁堂等企业合作,推动研究成果转化为中药材质量标准,未来消费者有望通过“基因检测”买到更纯正的青蒿药材。

在农业与林业领域,蒿属分类的厘清也带来新机遇。部分蒿属植物是优良的固沙植物或牧草,但因分类不清,其种质资源一直未被充分利用。研究团队已筛选出3种此前被误判的“优质固沙蒿”,正在内蒙古、甘肃等地的沙漠治理项目中进行试种,初步结果显示其固沙效率比传统物种提高了20%以上。

四、科研生态:中国植物学研究的“全球话语权”进阶

此次研究成果在《自然-通讯》的发表,标志着中国植物学研究在全球舞台的话语权显著提升。

从科研模式看,项目采用“全球协作+自主创新”的方式,中国团队不仅主导了研究设计与核心实验,还推动全球标本馆开放共享资源——仅欧洲就有12家标本馆为团队提供了珍贵的模式标本借阅服务。这种开放合作的姿态,也让研究成果获得了国际学界的高度认可。《自然-通讯》的审稿人评价:“这是蒿属分类研究的‘里程碑式成果’,其方法论可为其他大属植物的分类研究提供范例。”

更深远的意义在于,该研究彰显了中国在生物多样性保护领域的责任担当。作为《生物多样性公约》的缔约方,中国正以基础研究突破推动全球生态治理——蒿属分布的许多区域都是“一带一路”生态合作的重点区域,新的分类系统可为沿线国家的草原保护、荒漠化防治提供技术支持。例如,团队已与哈萨克斯坦、蒙古国的科研机构合作,利用新分类系统开展跨境草原生态联合监测。

对于年轻科研人员而言,这一成果也带来了科研信心的提振。“过去,我们总觉得基础分类学是‘冷门’,甚至是‘夕阳学科’,但这次研究让我们看到,基础研究只要瞄准真问题,就能做出大文章。”一位参与项目的青年学者感慨道,“未来,我们还要在更多植物类群的分类研究中发力,为中国乃至全球的生物多样性保护贡献力量。”

五、未来展望:从“分类清晰”到“利用高效”的全链条创新

随着蒿属分类难题的破解,研究团队已着手推动成果的全链条应用。目前,他们正联合人工智能团队,开发“蒿属植物智能识别系统”,未来只需拍摄一张植物照片,系统就能快速鉴定其种类及药用、生态价值;同时,团队也在建立“蒿属种质资源库”,收集珍稀物种的种子与组织样本,为后续的基因编辑、资源开发等研究储备“原材料”。

“基础研究的价值,最终要体现在服务国家需求上。”项目负责人表示,下一步,团队将重点探索蒿属植物在“碳中和”“乡村振兴”等国家战略中的应用潜力——例如,筛选高光效、高固碳的蒿属物种用于人工林建设,或开发蒿属植物的深加工产品助力林下经济。

当全球都在关注生物多样性保护与绿色发展的当下,中国团队破解蒿属分类难题的故事,不仅是一段科学探索的佳话,更折射出中国科研工作者“把论文写在祖国大地上”的初心。这簇在实验室里点燃的“科学之火”,正逐渐照亮生态保护、资源利用的广阔田野,为构建人与自然和谐共生的现代化提供着源源不断的科学动力。

上一篇:薪火相传启新程:十五运及残特奥会火种在广州成功采集

下一篇:江苏出台农业信贷担保高质量发展意见:以金融“活水”灌溉乡村振兴沃土

返回列表