本文內容來自北京市科學技術協會主辦、北京科學中心承辦、北京科技報社協辦的首都科學講堂。講堂每周邀請院士專家開講，弘揚科學精神，幫助公眾樹立科學思想，掌握基本科學方法，了解必要科技知識。

【資料圖】

是誰，獨具慧眼，讓曾經公認“已經絕跡”的植物重新“活了”過來？是誰，開學術之先河，讓水杉真正有了自己的中文名字？是誰，不斷研究保育技術，讓水杉連木成林？……這些鮮為人知的故事曾藏在植物的王國里，卻又被一位位細心的中國科學家發現、看見、挖掘出來。如屹立不倒的水杉一般，這些科技工作者們用他們的堅守和執著，讓世人聽到世界植物史上的中國聲音，讓人類對植物的認知不斷更新，讓植物更好地生活在地球上。

本期首都科學講堂邀請到國家植物園科普館館長王康，讓我們在他的帶領下，一起走進綠意盎然的國家植物園，學習春花夏草背后的生命奧秘，了解科技工作者在植物學研究和科普領域所付出的努力，聆聽園區在生物多樣性保護、植物遷地保護和科學研究、提升公眾科學素養等方面所取得的成果。

主講嘉賓：

王康

教授級高級工程師

國家植物園科普館館長

北京植物學會副理事長

▲“探秘科技館之城”系列之走進奇妙無窮的植物王國（上）

▲“探秘科技館之城”系列之走進奇妙無窮的植物王國（下）

姹紫嫣紅的春夏花園在國家植物園的碧桃園內，可以看到二色桃、菊花桃、垂枝桃、壽星桃、帚型桃等眾多不同品種的桃花，環肥燕瘦、各不相同。獨具特色的它們，即使是非專業人士，也很容易從外貌上進行辨別。

按照樹形，桃一般可分為4種，直枝桃、垂枝桃、帚型桃和壽星桃。直枝桃是平日里最常見的類型，枝條向斜上方生長，節間較長，大部分桃樹都屬于這一類型。垂枝桃則與之不同，其枝條下垂，樹冠呈傘形，姿態獨具韻味。帚型桃則枝條緊密，猶如倒置的掃帚，縱向延伸直指天空。相比其他種類，壽星桃則相對低矮，節間距離較短，花朵排列緊密，看起來分外茂盛。

在依據枝條形態進行分類的基礎上，再根據葉子、花瓣的不同顏色、形狀以及重瓣的程度等，還能將桃細分出很多品種。其中，相對容易辨別的是同屬于直枝桃的二色桃和菊花桃。前者名副其實有著“一樹雙色”的奇景：新開的花朵呈淺粉色，一段時間后，顏色會逐漸加深，同樹桃花卻有著不同的開花時間，打造出奇特的“雙拼”美景；后者則花瓣細小，與大多數桃花偏圓形或橢圓形的花瓣差異很大，反而和菊花花瓣相似，因而得名菊花桃。

除浪漫滿溢的桃花之外，香氣濃郁的丁香也十分惹人喜愛。丁香葉片對生、花冠開裂，常有4個裂片居于其上，有時會有5-7個，甚至更多，其特點鮮明，十分易于識別。

每年4月中上旬左右，華北紫丁香率先在國家植物園中盛開，待其開始凋謝之時，歐洲丁香和小葉丁香則進入了盛花期，展現出漂亮的姿態和迷人的香氣。此外，丁香園內還種有花期更晚一些的暴馬丁香和北京黃丁香，從而使園內景觀更為豐富多樣，且具有連續性，可將丁香園觀賞期延長至5月上旬。

漫步丁香園中，還能發現有其他植物住于其間，如同時擁有“顏值與能力”的文冠果。它具有神奇的“變色”能力，初開放時，花朵中心為黃色，但一段時間后，就會變成紅色。天氣晴朗時，從樹下仰望，能看到白色的花瓣和中心或黃或紅的色彩，再輔以湛藍的天空，交織成一幅五彩繽紛的圖景，可謂美不勝收。

▲晴朗天空下的文冠果

▲文冠果的花

文冠果不僅顏值不凡，而且具有良好的適應性與實用價值，其生活在十分干旱的地方，非常耐瘠薄，果實可以用來榨油。然而它卻有著“十花一果”的特點，盡管花很繁盛，但結出的果實卻不多，因為它的雌蕊會敗育。因此，盡管它的果實含油量很高，但數量卻不多。而之所以得名文冠果，正與它的果實有關，因其果實成熟后，開裂的狀態和古代文官的官帽十分相似。

“唯有牡丹真國色，花開時節動京城。”自古以來，牡丹就以其雍容華貴的氣質和斑斕絢爛的色彩為眾人所喜愛。牡丹之所以被認為是“人間富貴花”，與其花朵之大關系密切。駐足牡丹園內細細觀察，能發現它花瓣很大，其中的雌蕊和雄蕊眾多，甚至偶有大如人臉的盛況。

▲盛放的牡丹

進行辨別時，不少人常會將牡丹與芍藥混淆。其實，最主要的分辨之法并非仔細觀察它的花朵，而是看它是木本還是草本，前者為牡丹，后者為芍藥。也可以通過觀察它們的葉片進行辨別，牡丹的葉片會稍有裂開，而芍藥則邊緣光滑。由于牡丹的花期比芍藥早一些，所以在同一園區內，一般會先見到牡丹盛開，后見到芍藥盛放。

中國牡丹栽培歷史悠久，牡丹資源豐富，包括西北牡丹、中原牡丹、陽山牡丹、滇牡丹等，不同的種類適宜不同的氣候條件。例如，陽山牡丹喜愛濕熱天氣，適宜在長江流域生活，但若將西北牡丹挪至長江流域，它很可能無法生活。

植物界“活化石”與“大熊貓”的傳奇故事

潺潺溪水流過的櫻桃溝里，植物界“活化石”水杉筆直地矗立林中。或許鮮有人知，水杉的發現經歷了神奇又曲折的過程。

▲水杉林

1941年，日本學者三木茂博士在他發表的一篇論文中建立了水杉的化石屬名，即Metasequoia，名字中的Sequoia指的是北美紅杉，與源自希臘語的前綴“Meta-”放在一起，意思是說化石上的植物與現存的北美紅杉很像，但依然有所區別。當時，所有人都認為這種植物早已滅絕，在地球上不復存在。

兩年后，供職于農林部中央林業實驗所的王戰在去神農架考察的路上，偶然獲得了“神樹”的消息，繼而在湖北省利川市謀道鎮發現其蹤跡，并提取了標本。經過簡單辨別，他認為其是水松，便放置一邊。

1945年夏天，中央大學森林學系技術員吳中倫偶然發現這一標本，認為其應是一種新植物，便交由本校鄭萬鈞教授進行鑒定。

1946年2月，鄭萬鈞派其研究生薛紀如再次采集標本。同年4月，鄭萬鈞將標本寄往北平，交給靜生生物調查所所長胡先骕教授征求意見。很快，胡先骕在助手傅書遐的協助下將鄭萬鈞寄來的水杉標本鑒定為Metasequoia，認為這就是日本學者三木茂在化石上看到的植物。隨即撰文寄給《中國地質學會志》，5月18日，胡先骕的文章被收錄并于當年12月發表，這也是“活化石”水杉發現的首篇報道。

在此之后，眾多植物工作者前往發現地采集標本與種子，并將種子送往全世界的許多著名植物園。

更為特別的是，水杉的發現過程“觸發”了植物學歷史上少見的特殊事件，即將最早用來命名化石的名字，用于命名依然存活于世的植物。這是因為植物命名法規定，現生植物具有優先權，可以將名字從化石身上“奪回”。

時至今日，雖然有許多國家栽培水杉，但總體來看，水杉的野生分布依然十分狹窄，僅有兩三個地方有野生分布群，生物多樣性也不如想象中豐富。但正是這幾個小小的野生種群，給全世界帶來了嘆為觀止的美好享受。不論是將其栽在水邊還是種在山谷，都能營造出壯觀的濃濃綠意。

宿根園內，一陣微風吹過，無數“白鴿”仿若在枝頭振翅飛舞……這種奇觀來自于國家植物園的一棵獨苗——珙桐。

▲珙桐

作為新生代第三紀的孑遺植物，在第四紀冰川時期，地球上大部分地區的珙桐相繼滅絕。幸運的是，生活在中國西南地區的珙桐活了下來，成為了植物界的“大熊貓”。

對于有著“中國的鴿子樹”之美譽的珍稀植物珙桐，許多人都會好奇，長于其上仿若“白鴿”的部分究竟是不是它的花朵呢？其實，在植物學上，其白色的部分并非花朵，而是它的苞片。可以將其理解為葉子，卻不行使常見葉片光合作用的功能，而是為了更好地保護花序上的花粉，并為昆蟲授粉營造良好的環境。西南地區春季多雨，寬大的苞片可以為傳播花粉的昆蟲遮風擋雨，吸引它們前來躲避，雨停離開之時，昆蟲再將花粉帶給另一棵珙桐。

盡管珙桐在北方非常稀少，但在西南地區，尤其是四川、云南等省份的很多地方，它已經成為一種行道樹。但不得不承認，珙桐的栽培過程確實十分困難，因其果實需要沙藏，兩年左右才可以生根、發芽，而且在生長過程中，也需要細致入微的照料。

密不可分的植物與人類

從神秘莫測的熱帶雨林到冰封萬里的極地苔原，從綿延起伏的高山峽谷到一望無際的湖泊海洋，到處都有植物的蹤跡。自古以來，植物一直在默默地改善和美化著人類的生活環境，人類的衣、食、住、行都離不開植物的幫助。

身為環境中唯一的初級生產者，植物為人類助力良多，其中最重要的則是提供了果腹的必需品——糧食。在人類進化史中，糧食至關重要，正是因為人類馴化了糧食作物，才能夠在不同的地球板塊中改變四處游走的狀態，逐漸在固定的區域安定下來，最終形成農業社會。

眾所周知，中國是世界上最古老的文明古國之一，也是世界上最大的農作物起源地之一。在中國古代，關于五谷有多種說法，比較常見的為：黍（黃米）、粟（小米）、稻（水稻）、菽（大豆）、麥（小麥）。其中，前四種起源于東亞，而小麥則起源于西亞。

▲五谷

誠然，在我們目前食用的糧食作物中，也有一些是其他板塊的“外來戶”，比如常見的玉米、馬鈴薯來自美洲，高粱則來自非洲。

不論來自哪個板塊，在種植過程中，植物均被人類進行了馴化，而這種馴化往往強烈地改變了植物最初的狀態。以馬鈴薯為例，最早種植它們的其實是美洲的印第安人。最初栽培時，它是有毒的，但經過不斷的栽培和選育，馬鈴薯逐漸作為主糧登上了美洲人的餐桌。同時，栽培范圍也逐漸擴大，發展到全世界。此外，蔬菜水果、可可咖啡以及茶葉，均在生活于不同地區人們的飲食文化中，具有舉足輕重的地位。

在深度影響飲食文化之余，植物也在服飾、建筑、藝術、醫藥、能源等諸多領域大顯身手，處處彰顯著各自的能力。棉花與亞麻、柏木與松木、黃花梨與紫檀、人參與黃花蒿、綠玉樹與甘蔗……社會生活的方方面面，都充斥著植物的影子。

▲現代能源植物

國家植物園助力生物多樣性保護

2022年4月18日，國家植物園在北京正式揭牌，標志著國家植物園建設翻開新的篇章。

曾幾何時，植物園建設的主要目的是為了引種栽培植物，服務于園林綠化工作。如今，隨著國家植物園的成立，這一角色也在慢慢地發生轉變——生物多樣性保護已成為全世界共同關注的話題。

眾所周知，生物多樣性保護主要分為兩方面工作，一個是就地保護，另一個是遷地保護。一般情況下，就地保護需要國家公園、自然保護區來實現。遷地保護的過程中，又需對植物本身、瀕危機制、繁育和擴繁進行研究，而這些功能的實現就需要有植物園的助力。

借助目前的科技手段，科研人員能夠很好地讓部分植物生活在植物園里，待其數量有所增長后，再將它們送回原產地，回歸到野外的生境中，從而實現一整套對野生植物的保護措施。

國家植物園依然保持原有為公眾提供休閑游覽的城市服務功能不變，只是在此基礎上，還開展了包括游學、講座、體驗等多種模式在內的科普活動，為提升公眾科學素質添磚加瓦。

未來，國家植物園將會持續引進人才，不斷增強科研力量，并開展種子庫建設。相信在不久的將來，各地植物園建設將會連線成網，共同構建國家植物園體系。

▲國家植物園（北園）正門

（本期圖片、視頻來自首都科學講堂第798期）

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