牛津通识读本：植物 [14]
在欧洲，研究人员无法获取短叶红豆杉的树木（因为它们属于美国），所以他们必须找到一种替代的生产系统。最终，人们发现欧洲红豆杉的叶子中含有Bacattin Ⅲ，这种物质可以转变成具有医疗功效的紫杉醇，随后制成用于治疗乳腺癌的泰索帝。除了表明经过临床证明的新型现代治疗方案仍然来自植物之外，这个故事还提出了另外三个重要的问题。第一，我们应该照顾所有的物种。即使我们现在不会利用它们，但在将来却有可能利用它们。第二，生物资源的可持续开采非常重要。生物学中没有可透支的信用卡。也就是说，人类正在以惊人的速度耗尽我们的储备。据计算，人类在一年中从化石燃料中释放出的二氧化碳需要植物经历300万年的光合作用才能固定形成。第三，这个故事也提出了所有权的问题。美国认为紫杉醇属于他们，其他人都不能利用它。（最后，事实表明美国拥有短叶红豆杉的所有权，而非紫杉醇的专利权。）这三个问题正是构成《生物多样性公约》框架的三个主题。
图20 毛地黄的花
以生物方式存活是人类挥之不去的重要问题。光合作用是为人类提供日常食物以及多种物质的唯一途径。它有可能增加人类许多主食的每英亩产量。最新的绿色革命是由诺曼·布劳格等人发起的。1970年，布劳格被授予诺贝尔和平奖，以表彰他对世界上营养不良地区的农作物产量的影响。1966—1968年间，印度的小麦产量从1 200万吨增加到1 700万吨。水稻的植物育种计划也带来了类似的产量增加。可悲的是，亚洲的成果从未转移到非洲农业中，这可能是由于非洲缺乏道路、灌溉和种子生产等基础设施。布劳格的准则是“衡量我们工作价值的标准是对种植者土地的影响，而非学术出版物”，但这与英国当前的科学研究基金的准则并非完全一致。
据估计，1960—2000年间，世界上一年中至少有一段时间感到饥饿的人口比例从60%下降到了14%，尽管后者仍然意味着近10亿人口。下一场绿色革命必须进一步提高产量。如果能够减少病虫害的浪费与损失，提高产量是有可能的。种植高粱等耐旱作物可能是另一种选择。一种令人兴奋的可能性是改变水稻的光合作用机制，使其更类似于玉米。（如果各位读者愿意了解更多细节的话，水稻是C3植物而玉米是C4植物，这意味着水稻将二氧化碳转化为含有三个碳原子的分子，而玉米则将二氧化碳转化为含有四个碳原子的分子。）这需要对水稻的遗传基因进行一些巧妙的修改。这种修改似乎在进化过程中发生了45次，但人类对水稻的修改有所不同，有些人害怕人类的食用植物遭到进一步的基因改造。
转基因作物的风险可分为两大类：人畜保护和生态保护。在英国，目前已经有法律程序确保销售食品的食用安全性。生态保护则更加困难，但是可以接受测试和评估。我们或许可以由此总结出三大风险。基因改造的品种是否会逃离种植区域？它是否会与本地物种发生杂交？它是否会对同一种作物的非转基因植物进行异花授粉？如果这些问题的答案都是否定的，那么风险或许是可以接受的。最终缺乏替代品将推动人们接受转基因作物及其带来的食物。
1960年代及以后的绿色革命依赖于高投入的水和肥料。我们知道，磷供应可能会在21世纪中叶逐渐消失，紧随其后的就是无机氮的供应。淡水供应也不是无限的。在为我们的车辆生产生物乙醇和生物柴油的过程中，这也是一个尤其相关的问题。据计算，尽管石油开采和提炼每千瓦时的消耗可能多达190升水，核能每千瓦时消耗多达950升水，但玉米乙醇的生产每千瓦时需要多达867万升水，大豆生物柴油生产每千瓦时需要多达2 790万升水。看来生物燃料会让我们都陷入缺水的境地。
第七章 人类对植物的保护
1992年6月5日，在巴西里约热内卢举行的第一次地球峰会上，《生物多样性公约》（CBD）正式启动。迄今为止，绝大多数国家都已经签署并批准了这份公约，它旨在保护生物多样性的组成部分，确保生物多样性的可持续利用，并促进利用获益的公平分享。作为这一里程碑式协议的结果，广义上来说的保护活动大量增加。每个国家都制订了行动计划，并承担起在本地区实施CBD的责任。这种情况的发生得到了这样一个事实的支持，即为保护而筹集的资金中有90%都花在了资金的来源国。其中一个例子就是英国皇家植物园邱园的千年种子库计划，该计划的首要目标是收集和安全储存几乎所有的约1 500种英国本土植物。除了实践活动的增加，标题中提及生物多样性的科学论文数量也发生了爆炸性的增长。
到20世纪末，许多植物学家（尤其是那些在世界各地植物园工作的植物学家）都清楚地认识到，尽管已经存在大量的活动，我们却没有办法知道CBD的愿望是否实现。在2000年4月的一次会议之后，参会者发表了《大加那利岛宣言》以呼吁《全球植物保护战略》（GSPC）的制定，并建议到2010年实现12个以上的目标。已批准CBD的国家对这一提议进行了讨论，并于2002年9月通过了GSPC，预计到2010年实现16个目标。这也许是一个惊喜，因为在此之前从未有人针对一类主要的生物种群提出以目标为导向的策略。其他保护组织对这一策略是否有效很感兴趣，因为这有可能成为未来所有保护工作的范例。到2010年，很显然其中一些目标已经实现，另一些目标将要落空但差距不会太大，还有一些目标将会严重落空。因此，人们在2010年起草了《全球植物保护战略2011—2020》。这显然是基于《全球植物保护战略2002—2010》的成败而设立的；与十年前相比，2010年的植物保护工作进展情况要好得多。
GSPC是一个极好的框架或者说是清单，如果我们要实现CBD中与植物有关的愿景，那么这项战略就列出了我们需要实现的目标。这16个目标涵盖了与植物保护有关的所有活动范畴。它令不同的组织能够做出与其资源和任务相称的贡献；人们认识到，无论是单个组织还是个人都不能使世界上所有的植物物种免于灭绝。为了了解遏制与扭转植物物种减少的任务规模，并认识到这并不是一个无法克服的难题，我们应当先了解GSPC的各个目标。
目标一是编制世界上所有已知植物物种的在线清单。这项工作是由英国皇家植物园邱园和密苏里植物园合作进行的，这两个植物园拥有世界上最全面的植物标本收藏。汇编这份清单所存在的问题是物种的分类存在两种方式。一种方式是根据对某个属中的所有物种（如果属很大的话也可以是某个属的一部分）进行调查的专著进行整理。这项工作通常是由对物种多样性具有全局观点的个人完成的。另一种分类方式就是根据植物群中的国家清查目录。虽然民族自豪感常常成为保护工作强有力的推动力，但众所周知的是，当地植物学家经常通过把小的变种提升到物种的等级来争取夸大所在国家的物种数量，而这些小的变种只是一个物种中正常的多样性变化范围。这种毫无恶意的沙文主义意味着你不能只是把植物群里的所有物种简单累加起来。你也不能仅仅把所有合法描述的物种都列出来，因为大多数物种都不止一次被命名，所以我们还要把同物异名整理出来。
作为创建世界植物群的第一阶段，编制世界清单的工作已经按照植物学分类层级中的科进行了整理，而其中也显示出了一些异常事物。无知的领域似乎毫无规律可循。小家族和大家族一样困难。无论是出于经济原因还是审美乐趣，那些有着悠久栽培历史的科并不比那些只是在最近才引起植物学关注的科更容易被人理解。因此，这项工作揭露出了缺乏专业知识的领域——这在欧洲被称为“分类学障碍”，而在澳大利亚被称为“分类学深渊”！
在整理好物种列表之后，我们需要知道哪些物种正在艰难生存，这就是目标二。在国际自然保护联盟（IUCN）的支持下，各个国家和地区都有汇集濒危物种“红色名录”的悠久传统。在许多国家，这份名录是根据国情而汇集的，但奇怪的是，这份数据也和植物群一样受到了夸大。更长的国家红色名录似乎被视为一种从资助机构撬动更多资金的方式。国家名录还导致在一个国家很常见但在邻国很罕见的物种似乎受到了威胁；误报是很常见的。
现有一份全球名录对所有分类群组中的47 677个物种进行了评估。目前（2009年）的这份名录显示，有17 291个物种（36%）将在未来的50年里面临灭绝的威胁。关于植物的统计数据则更加糟糕，在12 151个已评估的物种中，有71%的物种处于灭绝、野生灭绝、极危、濒危或是低危的状态，仅有12%的物种被列入略需关注[5]的等级分类。这些数据揭示了一个与数据收集有关的问题，那就是定义。国际自然保护联盟的分类具有明确的定义，并且成为黄金标准，但这需要大量的时间来进行编写，而我们可能没有这么多时间了。
显然，我们首先需要一种启发式方法。人们已经设计出这样一款名为RAMAS红色名录的评估系统，该系统将分类简化为三类：可能受到威胁、可能不受威胁以及可能缺乏数据。或者换句话说就是：受到威胁、没有问题或者不知道。这使得工作人员可以快速输入数据，而无需冗长的计算和全面的细节。除了为问题提供基础更为广泛的粗略估算之外，这款评估系统还将显示数据缺乏的位置，从而显示出哪里需要更多的资源。现在预计所有新的专题论文都将包括对所描述物种的濒危状态的评估。对于木兰和槭树等部分属，研究人员已经在全面的专题修订中对其进行了基于属的评估。目前也存在对于濒危物种数量的其他估计，其物种数量所占比例通常在22% ～ 47%之间。因此，我们有理由认为通常所说的36%的濒危比例不无道理，如果有352 828个开花植物物种，那么在未来的50年里将有127 018个物种面临灭绝的威胁。
我们已经很清楚工作人员正在完成大量的工作，如果只是要达到目标一和目标二，人们还需要完成更多的工作。保护生物学的各个领域都需要进行扎实的科学研究，而这些研究的实施与传播就是目标三。尽管同行评审的期刊终将占有一席之地，但同样真实的是，仍有大量的工作无人报道，而这些研究成果对保护工作者非常有帮助，尤其是那些以发展中国家为研究领域的保护工作者。自2002年以来，已涌现出若干基于网络的资源，基于证据的保护工作均可公布于此。保护项目中反复出现的一种经验就是，每个