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【专访】哈里斯·李文:与物种灭绝赛跑,为150万生物建“基因图书馆

2020-05-27
来源:世界顶尖科学家论坛

“最初,没有人在意这场灾难。这不过是一场山火、一次旱灾、一个物种的灭绝、一座城市的消失…… ——《流浪地球》

澳洲大火、东非蝗灾、新冠病毒席卷全球……经历了2020年的诸多苦难,回望《流浪地球》的开场白,像是一个神预言。

“这些事件都是相互关联的,与地球生物多样性的消减密切相关”。5月24日,在跨越大洋的视频连线中,世界顶尖科学家协会(WLA)会员、2011年沃尔夫农业奖的获得者、加利福尼亚大学戴维斯分校的进化与生态学教授哈里斯·李文告诉我们。

2020年5月24日,李文教授接受了WLF独家采访截图

李文教授正在进行一项由他牵头发起的、命名为“地球生物基因组计划”(Earth BioGenome Project, EBP)的大科学计划。

这项为期10年,价值50亿美元,测序、编目和分类地球上所有150万种已知真核生物的基因组的研究,将绘制地球上所有生物的DNA图谱,相当于建造了一个地球生物图书馆。

这项研究可能会引起医学治疗的革命,解决全球饥饿问题,并且在人类的后院创造一个新的 "农业科学和生物技术硅谷"。正因为其开创性和重要性,EBP被称为生物界的“登月计划”,李文教授也被国外媒体冠以“地球书记员”(The Whole World Cataloger)的名号。

在5月22日第21个国际生物多样性日时,联合国宣布今年的主题为“以自然之道,养万物之生”(Our solutions are in nature),在此期间,李文教授接受了我们的独家专访,他畅谈了生物多样性保护和人类的未来,以及EBP项目运行现状和对生物多样性的长远意义,同时也分享了目前新冠疫情给生物多样性带来的挑战,和EBP项目如何对新冠研究产生帮助。

2018年4月,李文教授在加州大学戴维斯分校生命科学楼内。

他正站在在克拉克斯堡艺术家罗杰·贝瑞1998年的雕塑旁边,这个雕塑描绘的是一个DNA的序列。图源 | Sactownmag

一、全球物种灭绝速度史无前例

生物多样性(英文为Biodiversity 或Biological Diversity),是一个描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念。

虽然不同学者对生物多样性有不同的释义,但不可否认的是生物多样性资源是我们建立文明的重要地基,生物的多样性与我们的赖以生存的食物、治疗药物、生活质量都息息相关。

据联合国公开的信息,占比世界经济至少40%和全世界80%的穷人的需要都来自于生物资源,人类日常生产生活所需的食品,药品,原材料等大都取自生物。

生物多样性维持生态平衡,保持环境稳定;生物多样性也是人类科学研究的重要对象和进步动力。此外,生命的多样性越丰富,发现药物、发展经济和适应气候变化等新挑战的机会就越大。

第21个国际生物多样日海报 | 图源联合国

然而如今的生物多样性,比人类历史上任何时候都面临着更大的麻烦。

2019年,联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)发布了“全球自然状态评估”报告。报告指出,在全世界800万个物种中,有100万个正因人类活动而遭受灭绝威胁,全球物种灭绝的平均速度已比过去1000万年里高出几十到几百倍。

联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯说,随着我们人类对自然的侵占和对动植物重要的栖息地的消耗,越来越多的物种正被置于危险之中。这其中也包括了我们人类和我们希望的未来。          在2019年10月29日于上海举行的世界顶尖科学家论坛上,李文教授也在演讲中表达了对气候危机带来的生物多样性消减的担忧:“生物多样性与人类的生死存亡息息相关”。

由于三年的干旱,数百场大火在澳大利亚东海岸燃烧了数月,最终在2月被扑灭  | 图源Aljazeera

二、疫情挑战生物多样性保护

仍在流行的新型冠状肺炎疫情让生物多样性的保护困难重重。

一方面来自动物感染病毒。在新冠疫情中,有其他哺乳类动物,如老虎、狗和猫感染新冠。

李文教授说,“我们并不希望病毒混入那些易感染的物种中,因为我们并不知道它们的症状会以哪些形式展现出来,是会和我们和人类一样出现呼吸道疾病,还是很快恢复,或者是会迅速奄奄一息。”李文教授团队还在研究病毒是否会进入海洋,李文教授说“注意识别哪些动物更易受到新冠病毒的影响并注意防控非常重要。”

4月8日消息,位于美国纽约布朗克斯动物园的两只老虎姐妹目前都显示出新冠临床症状,其中一只已检测呈阳性。

| 图源 smithsonianmag,拍摄于2016年

另一方面,是来自经济的影响。在特殊时期,很多国家、尤其是拥有丰富多样性的贫穷国家的旅游产业陷入停滞,这可能会对生物多样性保护带来打击。“让我打个比方好了,像非洲有很多的国家,它们的整个旅游业都在致力于保护黑猩猩这样的生物。但是现在新冠来了,人们不能出行,没有旅游收入,这些地方就没有钱来保护这些猩猩们了。”李文教授说。

“每一个国家的人会对自己国家内部出现的生物多样性有责任感和拥有权感。所以国家必须采取明智的政策,这是政府的责任。”李文教授补充说,“我们在一个拥有专项拨款,可以建立动物保护区的富裕国家谈论生物多样性,和在一个贫穷的、连普通人都在挨饿的没有资源的国家谈论生物多样性,是完全不一样的事情。像后者这样的国家,需要经济上的补偿来提高它们保护生物多样性的意识。”

三、为地球生物绘家谱

李文教授筹备多年,在2018年11月1日正式向全球宣布的“地球生物基因组计划(EBP)”正是为了应对生物多样性急剧消减的挑战。

EBP项目的开展,将为生物多样性的保护、保存和再生提供新的工具和方法,为传染病防疫和各类疾病新药物的研发提供支持,推动新生物燃料和生物材料的创造,并有潜力为世界提供粮食生产的替代方法。

比如,新冠大流行时,全球的科学家们都在紧张地进行病毒的基因序列分析、药物和疫苗研发。李文教授说,如果在新冠病毒之前,有一个公开的巨大的数据库的序列,那么就会相当于一个井井有条的图书馆,可以给全世界的人提供一本新冠大流行期间的指南。在这本指南里,你将可以自行追溯到病毒的类型序列,很快地定位到它的中间宿主。而不是像如今这样,我们依然对中间宿主没有定论。

李文教授透露,自从他在第二届世界顶尖科学家论坛分享了EBP计划后(独家视频详见下一条推送);项目已经有了突飞猛进的进展,越来越多的机构参与其中。截至现在,全球共有16个国家、34个研究机构(目前有3个机构马上就要新加入项目)、超过5300名科学家参与EBP以及附属的另外24个子项目。

李文教授在2019年10月29日召开的第二届世界顶尖科学家论坛上 | WLF独家照片

目前EBP项目虽然受疫情影响有所延缓,但直到今天春天前,EBP的进展相当顺利。EBP在美国加利福尼亚州的基因测序项目收到了一笔巨额的经费,用于达成项目的第一个阶段完成9300个基因组测序的目标,现在还需要进行至少100个可供查阅和学习的“参考质量”水平的测序;项目组在圣地亚哥的机构也收到了1千万美元的资助,在接下来的两年内进行2000个可供查阅和学习的“参考质量”水平的基因组测序。

李文教授透露,第二阶段,项目将进行15万个物种的收集,之后阶段采集和测序的物种数量则更为庞大。因此,EBP项目仍然需要更多的资金,用于物种收集、测序和项目的组织,目前无论是资金还是跨领域的科学家的参与都还远远不够。

“这是一个很复杂的计划”,李文在采访中说,“但这恰恰是我和来自各个领域的科学家的工作”。李文教授说,地球生物多样性面临的危机需要得到全人类的重视,需要全世界来自政府、学界、机构和公众的共同努力,从现在就开始行动,才能真正保护人类共同的家园。


四、一枚彩蛋



李文教授在采访中也独家介绍了他的团队关于动物感染新冠的最新研究成果。对于大众关注的一些问题,比如“宠物是否会传染或携带新冠病毒以及如何规避感染”,以及“新冠病毒是否会在海底存活,对海洋生物造成的危害”等李文教授也进行了详尽的分析,我们将在后续为大家带来报道。


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作者: Kai、Dora、译婷

责任编辑:羽华、小文


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