我们缺植物分类学家吗？——一篇论文引发的瞎想 2019年8月14日Plant Diversity 的“Plant Diversity and Conservation of the Belt Road Countries“专辑（图1）在线发表了一篇题为“New contributions to the flora of Myanmar Ⅰ”的研究论文（Plant Diversity 41(2019):135-152，https://www.sciencedirect.com/journal/plant-diversity/vol/41/issue/3）。作者在这篇文章中，报道1个缅甸植物新纪录科，多香木科Polyosmaceae（图2），穗花杉属（Amentotaxus）等13个缅甸新记录属（图3）和5个新种：维多利亚开口箭（Tupistra natmataungensisY.H. Tan H.B. Ding）（图4），缅甸胼胝兰（Biermannia burmanicaY.H. Tan Bin Yang），大萼凤仙花（Impatiens megacalyxY.H. Tan H.B. Ding），缅甸连药金牛（Amblyanthopsis burmanicaY.H. Tan H.B. Ding）和另一个乔木新种克钦肖榄（Platea kachinensisY.H. Tan H.B. Ding）。缅甸北部是全球生物多样性研究与保护热点之一，由于这一地区人迹罕至，战乱不断，标本采集记录少，植物多样性编目的研究非常薄弱。这些新分类群的发现和报道，丰富了和改变了人们对缅甸植物多样性的认识，对这一地区乃至全球植物多样性保护都十分有着重要的意义。 作者能将自己呕心沥血的经心之作投给我们，透着对期刊的尊重和信任。作为主编最大的幸福莫过于征集到最好的稿件，经过审稿和编剧加工，将其发表自己的期刊。如果说编辑的工作是为他人做嫁衣的话，那么让美丽的新娘穿上最漂亮的嫁衣，则是一件极其喜悦的事情。 这篇文章的发表，让我想到了坊间经常议论的一件事情，即植物分类学人次断档，植物分类学人次缺失，植物分类学危机等等。确实，许多高校撤销了分类学专业，植物分类学专业毕业的学生一度成为稀缺资源，有些学校和单位需要植物分类的岗位，由于招不到合适植物分类学人才，只能退其次从生态学专业招收。那么我们的植物分类学人才是否缺乏呢？在回答这个问题之前，让我们先回顾一些植物分类学发展的历程。 植物分类学和植物形态学是植物学最基础的学科，植物学研究大多从认识植物开始的。在上个世纪50年代，摸清我国植物学家底成了中国植物学的首要的任务。为了编撰《中国植物志》和一些重要的地方志，我们在科学院和高校汇聚了一支庞大的植物分类学研究的队伍。经过几代植物分类学家的努力，本世纪初，中国植物志和一些重要地方志的编研工作相继完成，国家对植物分类学人才的需求大大减少，加之老一辈植物分类学的退休、其他植物分支学科的兴起以及以SCI为核心的考评体系的影响，植物分类学的人才出现了断崖式的减少，植物分类学的人才严重的匮乏。今天50-60岁这一代的植物学工作者的老师们，基本上都是植物分类学专业出生的，他们自己大多数也是从植物分类学起步的。随着植物志编研工作的完成，这批植物学工作者中，大多数转向植物系统演化的研究（其实就是升级版的植物分类学，但是比较突出了分子生物学的作用），一部分转向植物分子生物学，一部分转向了生态学。坚守经典植物分类学研究的凤毛麟角，少之又少，昆明植物所的彭华、华南植物园的杨亲二和版纳植物园的朱华算是硕果仅存吧。国际上的情况和我们也非常相似，甚至比我们更糟。 然而，近年来一拨青年植物分类学工作者，迅速崭露头角，本文一开始提到的文章的通讯作者谭运洪就是其中之一。我对谭运洪的了解，始于我们在老挝进行的植物考察。他的植物分类学功底特别是对热带植物的熟悉程度让我惊叹。我好奇的问他为什么对热带植物这么熟悉，他告诉我，他来到版纳植物园工作以后，花了大量的时间在标本馆看标本。他对岗位不在园林部，当每当陶国达老师带着园林部的同事，在植物园认识植物的时候，他都会跟在后面偷师学艺。我到版纳植物园后，还兼了标本馆的馆长，那个时候我就觉得他是一个分类学的可造之才，利用版纳园的政策，送他去植物分类学的圣地——英国皇家植物邱园标本馆（K）学习。在半年的时间里，他把大量的时间花在标本馆里。据他说邱园标本馆每周五，会组织一个“family sort”的活动，大家围绕一堆标本，就讨论如何进行分科，这活动对他的分类学水平的提升起了重要作用。我还听说在邱园标本馆组织的认识植物大比拼的活动中，他斩获头名。他的这篇标题极为平淡的“New contributions to the flora of Myanmar Ⅰ”的文章，如果没有对缅甸植物区系有一个深入的了解和扎实的分类学功底是做不出来的。 认识植物只是植物分类学最初级的阶段，开展植物分类学的研究，除了认识植物以外，还要有扎实的形态学知识，清楚植物类群演化的脉络，对植物分类学和植物系统学的理论框架有充分的了解，熟悉命名法规等一系列要求。而这些知识需要长期的积累方能具备，培养一个合格的植物分类学家的难度要远远大于培养一名分子生物学家的难度。孙航告诉过我，他的学生周卓就具备了这样本领。有一次我遇到一个命名法规上的问题专门找他讨论，发现他对法规非常熟悉。现在有一些年轻认对植物分类学有一种发自内心的热爱，我遇到有些同学，已经进入了大学的热门专业，抗不住对植物分类学的热爱，最后不惜退休学重新参加高考。还有一些植物学专业的好手，是从其他专业转行过来的，我的学生黄健就属于这种情况。他大学本科学的是化学，研究生却报考了南京林业大学的汤庚国研究植物区系，博士又来到了我这里。他对植物分类学有一种发自内心的执着，买了不少分类学的书，把植物分类学当作了爱好，他还把植物科的特征编成了通俗易懂的顺口溜。据说在印度尼西亚一所大学做了一个关于如何识别热带植物的报告后，对方希望他留下来任教。 作为整个植物学的基石，植物分类学永远会被需要，随着植物志编研工作的完成，经典植物分类学的项目重大项目会大大减少，客观上说对分类学人才的需求在减少。另一个方面，植物志的编研虽然完成，但是生物多样性编目和更新的工作却不会停止，生物多样性保护的研究也离不开植物分类学。植物分类学需要保持一支小而精的研究队伍。我欣喜地看到，一群年轻的植物学工作者，茁壮成长，青出于蓝而胜于蓝，有他们在，植物分类学有续有人何愁不兴。 图1. Plant Diversity一带一路植物多样性保护专辑 图2缅甸新纪录科 多香木科 Polyosmaceae 图 3. 缅甸新纪录属穗花杉属 图4.新种 Tupistra natmataungensis Y.H. Tan H.B. Ding sp. nov. (Asparagaceae)
中国植物还是有不少不清楚的地方，《中国植物志》和Flora of China记载都有错误。 早上办公室一同事绘土沉香（Aquilaria sinensis）的图，搞不清花瓣在哪里？志书中描述不清楚，让我瞧瞧。不看不要紧，看了发现更多问题，不止花瓣在哪里是个问题，雄蕊也不对劲，志书中描述花药4毫米，花丝1毫米或缺，再查图片，查近缘种资料，明明花药短于花丝。我判断肯定前人记载有误，建议同事去标本馆检查下标本。 刚同事从标本馆回来，告诉我说，看了两份标本，花丝2.5-3.5毫米，花药1毫米。虽然是毫米级的，但是在植物学研究上就出现了较大的差异了。 类似这样的描述不清楚或者错误的情况在《中国植物志》或者Flora of China中肯定不在少数，还需要深入地观察研究，才能纠正，中国植物分类学还有很长的路要走！
图 110-1 胡先骕(1894--1968) 古植物学的故事 (110) 期 中国古植物学是如何兴起的？（之五） 胡先骕：从现代植物分类学走向“古植物分类学” 孙启高 2011 年 3 月 26 日 写于北京 胡先骕是国际著名植物分类学家，中国现代植物科学事业的组织者和奠基者之一。他是文理兼通、学贯中西的学者和名副其实的学术大师。胡先骕 为独立自主地发展中国现代植物科学事业、为推动中国现代植物学研究的国家体系建设做出了杰出贡献。 作为现代植物分类学家，胡先骕在 20 世纪 30 年代与美国古植物学家 Ralph W. Chaney （钱耐， 1890-1971 ）合作研究了中国新生代植物，也为推动中国古植物学的发展做出了贡献。 胡先骕于 1948 年当选为中央研究院首批院士。 古植物学的灵魂性工作是“古植物分类学”，也就是对化石植物进行鉴定和系统分类。由现代植物分类学走向古植物分类学（化石植物分类学）是很自然的事情。 “古植物学之父” Adolphe-Théodore Brongniart （ 1801—1876 ）不仅对化石植物开展了很多先驱性的研究，而且对现代植物分类学做出了杰出贡献，他是现代植物分类学大师。 Sir Joseph Dalton Hooker （ 1817--1911 ） 是英国著名的植物分类学大师。他对地质学和古植物学甚感兴趣。 1855 年， Sir Joseph Dalton Hooker 和 Edward William Binney (1812--1881) 首次报道了植物化石的重要研究材料 — 煤核 （ coal balls ）之发现 。 胡先骕是中国第一位深入研究植物化石的植物分类学家。 位于山东省临朐县境内的山旺中新世（距今 1,500 年）硅藻土地层是世界著名的“化石宝库”。 1935 年，著名地层古生物学家杨钟健教授（ 1897--1979 ）带人在该地层采集大量动植物化石，杨钟健将植物化石交给胡先骕研究。 1937 年 5 月，胡先骕在他的英文文章“ Chronicle of the biological sciences in China ”（ 第 496 页 ）公布了他对山东山旺中新世植物群研究的初步结论。同年 6 月，美国加州大学伯克莱 (Berkeley) 分校的古植物学家钱耐教授应邀访华，加入合作研究山旺植物化石之工作。胡先骕和杨钟健曾陪同钱耐到山东临朐进行野外采集和地质学考察。钱耐回北京后在静生所与胡先骕共同研究山旺植物化石两个多月。 胡先骕与钱耐合著的《中国山东中新世植物群》（ A Miocene flora from Shantung Province, China ）是关于中国新生代植物研究的第一本专著。该专著是系统研究山旺中新世植物群的奠基之作，开拓了我国古植物学研究的新领域，是我国乃至远东地区新生代植物研究的划时代性巨著，至今在国内外具有重要影响。 图 110-2 胡先骕与钱耐合著的英文专著《中国山东中新世植物群》（ A Miocene flora from Shantung Province, China ） 20 世纪 40 年代中后期， 胡先骕 在研究“活化石”水杉的过程中涉及到有关古植物学研究。 1946 年 12 月， 胡先骕在《中国地质学会会志》上发表《记中国老第三纪的一种水杉》（ Notes on a Paleogene species of Metasequoia in China ），对化石水杉和现存水杉进行了比较，并在文中提到他将和郑万钧联名发表一篇有关水杉现存种 (a living species of Metasequoia ) 的研究论文。 由于接连不断的政治运动之影响， 胡先骕的古植物学才能没有得到发挥。 1958 年，他在整风运动之后写有《此次参加整风运动的思想收获》（详见胡宗刚先生 2008 年发表的力作《 胡先骕 先生年谱长编 》第 599—601 页）。在“红专计划”中“专的方面” 胡先骕草拟了 4 项工作计划： (1) 完成中国植物志的桦木科、榛科、榆科大部分、肉豆蔻科、山茶科、安息香科、列当科； (2) 主编江西省树木志； (3) 与青年干部合作研究中国木本植物叶脉，以奠定研究新生代古植物学的基础； (4) 与青年干部合作研究中国新生代古植物学。 上述 4 项工作计划中有两项属于古植物学研究内容，但是未能付诸实施。 附录 110-1 胡先骕生平简介 胡先骕，字步曾，号忏盦， 1894 年 4 月 20 日 ( 农历 ) 生于江西南昌（原籍江西省新建县）。他的主要简历如下： 1909 年春考入京师大学堂预科。 1912 年秋考取江西省赴美留学资格。 1912 年 11 月初赴美国加州大学伯克莱分校农学院，先学农艺，后改学植物学。 1916 年 7 月毕业获学士学位，很快回国。 1918 年担任南京高等师范学校农科教授。 1919 年在《东方杂志》发表《中国文学改良论》。 1920 年在浙江东部大规模采集植物标本。 1921 年与梅光迪 (1890--1945) 、吴宓 (1894--1978) 等创办《学衡》杂志，发表《评〈尝试集〉》。 1922 年参与组建中国科学社生物研究所，任该所植物部主任。 1923 年 9 月第二次赴美国哈佛大学阿诺德树木园留学。 1924 年获硕士学位。 1925 年完成《中国有花植物属志》，获博士学位后回国， 1928 年与著名生物学家秉志（ 1886--1965 ）合作在北京创建民间学术机构“静生生物调查所”， 。秉志任该所所长， 胡先骕任植物部主任。自 1932 年起，胡先骕 任静生所所长，直到 1949 年底该所解散。 1933 年发起成立中国植物学会。 1934 年创建庐山森林植物园。 1938 年创建云南农林植物研究所于昆明 。 1940--1944 年任中正大学首任校长。 1948 年当选中央研究院院士。同年，胡先骕和郑万钧 (1904--1983) 合作发表“活化石”水杉之重大科学发现，轰动学术界。 1949 年底静生所被新成立的中国科学院接收，与其他相关学术机构被改组为中国科学院植物分类研究所。 1955 年出版《植物分类学简编》，因书中批评李森科伪科学而遭到批判，该书惨遭厄运。同年，在中国科学院学部委员（后改称中科院院士）的选聘中，胡先骕落选。 1956 年应邀出席青岛遗传学座谈会。 1957 年在中国科学院学部委员增选中再一次落选。 1960 年请钱钟书 (1910--1998) 代为编订胡先骕的诗作《忏庵诗稿》。 1961 年作《水杉歌》。 1966 年“文化大革命”爆发，胡先骕多次遭到批斗、抄家之辱。 1968 年 7 月 16 日 ，胡先骕在北京逝世，终年 74 岁。 附录 110-2 胡先骕与古植物学有关的论著 Hu, H. H., 1937. Chronicle of the biological sciences in China. T’ien Hsia Monthly, 484-497 Hu, H. H, Chaney, R. W. 1940, A Miocene Flora from Shantung Province, China. Carnegie Institution of Washington Publication 507. 1-147 ， pls.1-57. 注意：国内外同行已习惯上述引用。不过，这本专著第一部分于 1938 年 11 月 22 日 出版 。作者顺序为： Hsen Hsu Hu (Director and Professor of Botany, Fan Memorial Institute of Biology), Ralph W. Chaney (Research Associate, Carnegie Institution of Washington Professor of Paleontology, University of California) ， pp.1-82 第二部分于 1940 年 10 月 31 日 出版 。作者顺序为： Ralph W. Chaney (Research Associate, Carnegie Institution of Washington Professor of Paleontology, University of California), Hsen Hsu Hu (Director and Professor of Botany, Fan Memorial Institute of Biology) ， pp.83-140 专著第 141—147 页为化石种类在书中页码检索表（ Index ）。 Hu, H. H., Chaney, R. W., 1940, A Miocene Flora from Shantung Province, China. Palaeontologia Sinica. New Series A No.1 (Whole Series No. 112) 1-147, pls.1-57. text-figs1-15 (Reprinted from Publication 507 of the Carnegie Institution of Washington) Hu, H. H. 1946. Notes on a Paleogene species of Metasequoia in China. Bulletin of the Geological Society of China, 16:105-107 Hu, H. H. Cheng, W. C. 1948. On the new family Metasequoiaceae and on Metasequoia glyptostroboides , a living species of the genus Metasequoia found in Szechuan and Hupeh, Bulletin of Fan Memorial Institute of Biology (New Series), 1(2): 153-163 (in English with Chinese abstract)
近两年和非本学科的一些科研人员或者行政管理人员聊天，大家或直接或间接地问我：中国植物志都完成了，你们再做什么？言下之意，对我们没有失业而是一如既往地忙来忙去感到非常奇怪。虽然和我聊到这个问题的人数还不足以进入统计分析，但我以为这代表了很多人的想法。这些想法一方面让我惊讶于分类学的科普如此薄弱，另一方面也让我警觉，在分类学日趋没落的今天，如果再不纠正这些人对分类学的看法，那分类学家将来的日子会更为难过。 加强分类学科普工作的重要性 谈到分类，即使普通公众也不陌生，人们或多或少知道分类与认识植物种类有关系，甚至极端者认为分类就是认植物，许多研究生刚来的时候以为认识植物越多，自己分类学的水平就越高。因此，不奇怪有那么多人会问：中国植物志都完成了，你们还在干什么？这样的问题。我认为这是对分类学的研究内容和中国植物志的现状不清楚的缘故。 植物分类学是研究植物物种多样性的科学，其主要任务有二：一是给予所有植物以学名或俗名，二是研究各群植物之间的自然关系，前者称为命名，后者称为分类。现代植物分类学为广义的分类学概念，与系统学概念等同，既包括传统的分类和命名活动，也包括进化和系统发育等方面的研究。实践上，植物分类学的研究人员探讨的问题包括：类群修订、系统发育、进化、植物地理等等任何一个或几个方面的问题。 植物分类学研究的经费主要来自国家财政，或者说是纳税人的税收，因此，纳税人有权利知道分类学家在做些什么工作。分类学应该与其他学科一起，或者通过更广泛的途径加强科普工作，改善分类学在公众中的印象。 《中国植物志》遗留的问题 跨世纪的巨著《中国植物志》虽然已经完成，这套巨著记录了中国植物丰富的植物种类，但是很多具体细节还不十分清楚。由于早期的研究相对零散，缺乏系统地专著性的研究工作，大多数科、属都遗留了些分类学问题。归纳起来，这些问题主要包括两个方面：一是由于调查有限而有大量发表的物种仅有一份或少数几份馆藏标本，这部分物种存疑的原因是标本太少无法观察到变异式样，因此，无法准确判断是否是一个好种，二是复合体的分类问题，厘清这个问题必须从居群观察取样的基础上结合实验室研究调查关键分类特征的变异式样，对数量特征应引入统计手段进行分析，从而给出恰当的种类划分。因此，对这些类群还需要在标本研究、野外调查结合实验工作的基础上，开展修订性的研究工作。 虽然集全国四代植物学家的努力，耗时 45 年终于摸清了中国植物的大概，完成了 126 卷册《中国植物志》巨著，但是由于中国地域辽阔，植物种类繁多，好多问题还没有搞清。各个类群研究的深度不同，因此，各卷植物志的水平也不同。一般说来，编写志书的水平高低有四项基本指标： ① 种类齐全； ② 鉴定正确； ③ 描述正确； ④ 检索表好用。但是，从分类学实践看，《中国植物志》大多数卷册距离这四个指标还有相当的距离。而在《中国植物志》完成之前，瑞典已经完成植物志第七版修订，而且新版是在 25 km 2 样地调查基础上做出的，而我国交通不便的地区如云南、西藏、四川、广西等地调查还十分薄弱，样地调查还根本谈不上。因此，对搞清中国植物物种多样性来说，《中国植物志》的完成才只是一个新的开始，还远远没有结束。 另外，分类研究不止是植物志的工作，也包括进化和系统发育等方面的研究。尽管在植物志编研过程中，中国植物学家也对分布于中国的那些植物类群进行了系统发育研究，但是相对于中国植物的种类和植物类群系统发育关系方面存在的问题，这方面的工作还十分薄弱，还有很多没有搞清楚的问题。从探索植物类群自然关系的角度讲，分类学家需要选择一些自然单元进行研究，而植物的科、属甚至种多是广泛分布，而不局限于中国，因此，从系统发育的角度看，研究植物类群自然关系需要在其分布区内取样，跨国取样甚至是全球取样，这样得出的结论才更有说服力。 系统植物学的七个基本问题 谈到分类学家的工作，不能不涉及分类学研究的一些基本问题，这些基本问题是高度概括性的、本学科研究人员需要解决的问题。 Cracraft (2002) 在生物多样性保育和可持续利用一文中谈到系统生物学需要解决的七个基本问题，并对这七个基本问题进行了详细的解释，我觉得这七个基本问题也是中国植物分类学家需要解决的问题。这七个问题是：（ 1 ）什么是一个物种？（ 2 ）全世界有多少物种？（ 3 ）生命树是什么样的？（ 4 ）特征转换的历史是什么？（ 5 ） 地球上的物种分布在哪里？（ 6 ）这些物种的分布随着时间的改变发生什么样的变化？（ 7 ）系统发育历史是如何预测的？将来有时间我会分别对这七个基本问题进行介绍，其实这每一个问题都需要一个长篇。 后植物志时代中国植物学家还需要做些什么工作？ 由上面的分析来看，中国植物分类学家的任务还有很多，上面提到的七个基本问题我们一个都没有搞清。从目前国际、国内本学科发展情况来看，《中国植物志》完成以后，中国植物分类学研究人员的研究重点将侧重于三个方面：一是 水平上开展修订性的研究工作厘清那些不清楚的物种和复合体的分类，尤其是那些大科、大属的问题最多，为新版植物志做准备；二是对分类比较清楚的类群可以全球取样探讨类群的系统发育和演化以及生物地理学方面的问题；三是物种的 DNA barcoding 的工作是目前国际上的热点研究方向，国际、国内启动或者正在酝酿启动一些大项目，但是，如果不搞清那些遗留的分类问题，采样都是一个问题。因此，专著性或者修订性的工作是后植物志时代中国植物学家的一项重要研究工作，也是搞清中国物种多样性的唯一方式。 参考文献 Cracraft, J. 2002. The seven great questions of systematic biology an essential foundation for conservation and the sustainable use of biodiversity. Ann. Miss. Bot. Gard., 89: 127-144
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