自人類誕生以來，植物就是我們在自然界的一個重要朋友。隨著人類社會的發(fā)展，植物園成為人們尤其是城市人的一方休憩天地?？v觀歷史，發(fā)源于博物學(xué)的植物園，絕非單純學(xué)術(shù)研究的象牙塔，它是農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物發(fā)展的推手，是人類文明、全球化戰(zhàn)略的執(zhí)行者，一度讓世界格局重新洗牌。不過，隨著20世紀(jì)后期分子生物學(xué)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)性植物學(xué)開始沒落，植物園的功能逐步淡化，正在被各現(xiàn)代學(xué)科分別取代。曾經(jīng)的“草藥”功能，可以被合成生物學(xué)、藥學(xué)取代。曾經(jīng)的“種植”功能，可以被農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈取代。曾經(jīng)的“觀賞”功能，可以被現(xiàn)代公園、博物館或?qū)I(yè)展覽取代。

時至今日，全球現(xiàn)存3000多座植物園，其中有近200座左右在中國。而大眾眼里，“植物園”和“公園”的概念已經(jīng)區(qū)別不大。那么，今天的植物園還能做什么?這是我們需要思考的時代命題。

植物園的“前世”：關(guān)于咖啡和茶葉的故事

1545年，世界上第一個現(xiàn)代植物園在意大利帕多瓦誕生。它的功能偏向于“草藥園”和“教學(xué)園”。此后，波蘭的布雷斯勞植物園，德國的海德爾堡植物園、卡塞爾植物園和萊比錫植物園，荷蘭的萊頓植物園、法國的蒙特皮利植物園等，如雨后春筍，紛紛冒出。

到了18世紀(jì)，植物園從關(guān)注草藥，漸漸轉(zhuǎn)為關(guān)注觀賞植物和作物研究。那是一個大航海時代，也是殖民時代。成千上萬的外來植物被運(yùn)到歐洲的花園中進(jìn)行分類。彼時，植物園的價值無可替代。它推動了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)作物成為殖民者的目標(biāo)和追求。比如，在英國農(nóng)奴制度下，土地所有者在印度西部用甘蔗、煙草等發(fā)財(cái)致富。西班牙的征服者則強(qiáng)迫當(dāng)?shù)氐娜嗣裢嘎度剂献魑锏纳a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

一個典型的例子是咖啡。自從18世紀(jì)荷蘭殖民者在印度發(fā)現(xiàn)了咖啡，咖啡種植園便在爪哇、蘇門答臘島、巴厘島等殖民地遍地開花。他們把種子從爪哇運(yùn)回阿姆斯特丹在溫室進(jìn)行繁殖，然后將該種子傳入歐洲其他國家。接著，法國人在印度西部的馬提尼克島建立咖啡種植園，葡萄牙人把咖啡種子從他們的殖民地果阿帶到巴西，而西班牙人則從古巴把種子帶到巴西。由此，咖啡這一經(jīng)濟(jì)作物在世界上得到迅速傳播。

進(jìn)入19世紀(jì)，以英國邱園為代表的歐洲植物園擁有更大的野心——響應(yīng)國家的戰(zhàn)略資源需求，頻繁進(jìn)行植物考察和收集。邱園派出了很多植物學(xué)家、探險者前往更加遙遠(yuǎn)的地方，雄心勃勃地挖掘全球植物資源。對他們來說，經(jīng)營擴(kuò)大植物園就像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣興奮。

也是那時，一株小小的植物，影響到了中國的歷史進(jìn)程。那就是茶葉。

當(dāng)茶葉成為歐洲上流社會的時髦飲品后，為了源源不斷在中國繼續(xù)獲取茶葉等貿(mào)易物資，英國想盡一切辦法。據(jù)史料記載，當(dāng)時西方與中國的主要外貿(mào)商品就是茶葉、絲綢和瓷器這三樣。許多洋行在上海集中設(shè)點(diǎn)，主要原因也是上海靠近茶葉和絲綢產(chǎn)區(qū)。為了打開中國市場，獲得這些物資，洋行們不惜采取用鴉片跟中國交換的方法。由此，這也成為“鴉片戰(zhàn)爭”的重要引子。

那么，除了貿(mào)易交換，有沒有一勞永逸的辦法把茶葉占為己有?據(jù)相關(guān)史料記載，英國植物學(xué)家福鈞幾次深入中國冒險，盜取茶苗。每一次都需要經(jīng)歷幾個月的海上歷險，雖失敗了多次，但他仍不放棄，終于把茶苗成功盜了回來。可見，背后有多么強(qiáng)大的利益驅(qū)動。從此，全球貿(mào)易市場上，中國茶的地位迅速下降，歐洲的茶葉占據(jù)上風(fēng)。從某種程度上說，植物也被賦予了一定的戰(zhàn)略地位。

植物園的“今生”：留存物種的諾亞方舟

上面，我簡單回顧了植物發(fā)展史上的一些重要事件和片段。接下來，我想從生態(tài)學(xué)的角度來談?wù)勚参锏闹匾浴?/p>

有一類植物，它是北半球的重要樹種，在中國非常常見，其三分之一的物種分布在中國。這類植物的名字是殼斗科。別小看殼斗科這樣常見的普通植物，人類文明的發(fā)展、國家未來的決策依據(jù)，都與它息息相關(guān)。

十多年來，上海辰山植物園對中國櫟屬(殼斗科，占中國天然林總面積的13.7%)植物進(jìn)行了一系列研究，發(fā)現(xiàn)它之所以在中國種類如此豐富，取決于華南和西南地區(qū)復(fù)雜多變的地勢地形與季風(fēng)氣候。常綠櫟屬植物的多樣性，隨氣候變化、地勢變化而增加。這就意味著，它是一個非常理想的氣候指示指標(biāo)。當(dāng)我們研究它的種類和分布規(guī)律時，往過去看，可以找到幾百年來中國氣候的變化規(guī)律;往未來看，可以預(yù)見今后的氣候變化走勢。另外，通過它的種群變化，可以提前預(yù)警乃至幫助政府決策做參考。

這就是植物與人類的關(guān)系。人類的命運(yùn)與自然生態(tài)息息相關(guān)。瀕危物種保育之所以重要，正是基于這樣一個前提：人類以及所有其他生物的存在都離不開植物!某些植物物種的滅絕，可能會導(dǎo)致生態(tài)鏈某個環(huán)節(jié)斷裂，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，首當(dāng)其沖活不下去的可能是人類，而不是自然界。地球的自然生態(tài)經(jīng)過千百年的自然演化可以自己慢慢修復(fù)，但人類就未必能等到那一天了。

尤其20世紀(jì)中后期，全球變暖、環(huán)境變遷、自然災(zāi)害和人為破壞風(fēng)險等多種因素，令全球物種逐漸減少。人們已經(jīng)開始意識到，保護(hù)生物多樣性，就是保護(hù)人類自己。因此，進(jìn)行瀕危植物的保育，留下物種的種子，顯得極其重要。而在所有可以從事植物保育工作的機(jī)構(gòu)里，除了科研院所、大學(xué)、實(shí)驗(yàn)室等，植物園擁有一項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)勢——遷地保育。

當(dāng)某種植物的生境遭到破壞，如叢林被燒、山頭崩塌等，植物無法在原有環(huán)境活下來了，它可以被遷到植物園里。擁有一定規(guī)模面積、空間優(yōu)勢的植物園，對它精心呵護(hù)，進(jìn)行保育，留下種子。待到自然生境再度恢復(fù)，植物園能把植物重新種回去，修復(fù)毀壞前的生態(tài)鏈。植物園的遷地保育就仿佛一艘諾亞方舟，為人類文明留存物種。

如今，據(jù)植物學(xué)家統(tǒng)計(jì)，世界上有100，000種植物(占全球植物總數(shù)的1\3)正面臨滅絕的危險。目前，已經(jīng)有2000多個植物園投身到全球植物保護(hù)工作中來，共同形成了世界植物保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。

而中國作為大國，理應(yīng)擔(dān)負(fù)起更大的責(zé)任。2020年，聯(lián)合國生物多樣性公約第15屆締約方大會將在中國昆明舉辦。這意味著，從全球人類文明的高度，保護(hù)生態(tài)體系、瀕危動植物，中國在未來將會更加積極主動承擔(dān)大國使命。

植物園如何做好城市的園藝師

21世紀(jì)是城市世紀(jì)。快速城市化的中國更是如此。以上海為例，這里交通四通八達(dá)，公共空間錯綜復(fù)雜。每天，大規(guī)模的人流、車流移動、交匯。這座寸土寸金的城市，哪里才能容下植物呢?

利用高架橋的橋墩種花種草是一個辦法。如果城市里密布的高架橋下也能大面積變綠，那么城市景觀、人均綠化將會大幅提升?？墒牵鄙訇柟?、沒有雨露，還有揚(yáng)塵尾氣侵襲，高架橋下的環(huán)境如此惡劣，植物怎樣生長?

最大的難點(diǎn)來自低光照。園林部門曾在高架橋下種綠化，在高架橋柱上種植爬藤植物，但生長情況都不佳，特別是東西向的高架橋，光照條件更差，種植的植物大多“半死不活”。為了尋找到合適的植物品種，研究團(tuán)隊(duì)把初選出來的80種植物送入“魔鬼訓(xùn)練營”進(jìn)行測試。歷經(jīng)數(shù)年，終于篩選出30種具有超強(qiáng)單項(xiàng)或綜合抗性的植物，如花葉柊樹、茶梅、美麗野扇花、小葉蚊母、金心胡頹子、意大利絡(luò)石、多枝紫金牛、藍(lán)冬青、金邊六月雪等，這些植物形態(tài)各異，葉色花色不同，配搭組合，十分漂亮。

上海豐盈的雨水資源也被用到這片多項(xiàng)技術(shù)集成的綠墻上，安裝在各個植物模塊中的吸水材料、灌溉設(shè)施，運(yùn)用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施，雨水灌溉的穩(wěn)定性基本達(dá)到自來水的水平，有效節(jié)約水資源。

如今，走在閔行區(qū)虹梅南路元江路高架橋下，一眼望去是成片“豎”起來的立體綠化。在暗沉沉的光照下，這片超過1000平方米的綠墻郁郁蔥蔥，葉片油光發(fā)亮，幾十個品種搭配成靈動的圖案，遠(yuǎn)看猶如一幅生機(jī)盎然的畫。

這樣的園藝集成技術(shù)，可批量化生產(chǎn)、模塊化安裝，快速增綠、迅速成景，并至少5年內(nèi)不用更換植物。這也是辰山植物園探索的新方向——城市園藝。

城市處處需要綠化，需要植物修飾。但是走在上海的街頭巷尾，一個直觀感受撲面而來：上海的路面很硬。盡管行道樹看似身姿挺拔，但它們根部的生長環(huán)境卻十分惡劣，大多是硬質(zhì)下墊面。而且，行道樹周邊致密堅(jiān)硬的土壤中，往往還摻雜一定量的石礫、玻璃、混凝土塊等建筑垃圾。此外，上海的地下水位較高，地下管線設(shè)施繁雜，沿海土壤的鹽堿程度高，有限的空間、惡劣的土壤、生物活性低、不透水鋪裝，再加上車水馬龍對土壤的壓實(shí)等，城市里的許多樹木生長不良。

這就是城市環(huán)境下的特殊生態(tài)。如何在維持車輛通行功能的同時，再造自然?如何在有限空間下，使植物獲得長期可持續(xù)健康生長?如何在城市更新時結(jié)合市政設(shè)施，提升城市韌性，打造海綿城市?

大家動足腦筋，想出了不少辦法。比如，上海有4種代表性行道樹占比最大，它們是香樟、銀杏、懸鈴木和廣玉蘭。通過物理改良、生物改良、化學(xué)改良、土壤調(diào)理劑等綜合技術(shù)，相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適宜這4種行道樹生長的栽植基質(zhì)，并進(jìn)行示范推廣。其中，配方土由兩部分混合而成：滿足強(qiáng)度框架所需的石塊、符合植物生長需求的土壤;采用綠化植物廢棄物堆肥形成的有機(jī)肥料、生物炭和土壤調(diào)節(jié)劑。它主要用于人行道、停車場等硬質(zhì)鋪裝綠化。上海中心城區(qū)的人行道往往只有2米左右，不僅人的行動受到限制，樹木的生長空間也被限制，加上地下市政管線和上方的架空線，城市的樹木仿佛被框死了?，F(xiàn)在用配方土連通的方式擴(kuò)展根系生長空間后，底部設(shè)置排水盲管，可消納樹池周邊硬質(zhì)地面產(chǎn)生的雨水徑流。

值得一提的是，每年上海的文化品牌項(xiàng)目——辰山草地廣播音樂節(jié)，已成為諸多滬上市民的習(xí)慣，為國內(nèi)大型戶外古典音樂會起到了很好的示范作用。而戶外草坪音樂會所在的辰山植物園草地，其實(shí)也是一種“綠色劇場建造推廣技術(shù)”。

在人口密集的中心城區(qū)，草坪是人們零距離親近自然、改善生活質(zhì)量的“粘合劑”?，F(xiàn)在城市草坪最突出的問題是不可進(jìn)入、不可踩踏、對公眾開放程度低。通過探索和建造，辰山植物園在草坪技術(shù)上形成了自主知識產(chǎn)權(quán)的耐踩踏、低維護(hù)等方面的專利技術(shù)，整體風(fēng)格為疏林草地，提高草坪場地的景觀性和功能性，又形成一套有效的雨水循環(huán)利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對城市零排放等生態(tài)效益。

城市是一個人造的巨大有機(jī)體。城市中，即便是小小的人造綠化，也與自然中野蠻生長、形成生態(tài)鏈條的綠色有本質(zhì)區(qū)別。自然生態(tài)理論不適宜直接搬到城市。它需要多學(xué)科的跨界，不僅考慮植物與環(huán)境的關(guān)系，還得考慮植物與人的關(guān)系。其中可能涉及人類學(xué)、社會學(xué)、建筑規(guī)劃學(xué)、景觀學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、行為學(xué)等。如此種種，城市與植物、生態(tài)如何互動，是一門新的學(xué)問。

辰山模式：從有形園子到無形平臺

“辰山模式”一詞最早用來形容辰山植物園2013年的一次國際蘭花展舉辦模式，當(dāng)時為了做大做強(qiáng)上海主題花展品牌，辰山植物園與媒體合作，為上海市民和海內(nèi)外游客打造了一個精彩紛呈、影響力極高的國際賞花品牌，開創(chuàng)了一種全新的花展舉辦模式，一度成為當(dāng)年業(yè)內(nèi)津津樂道的一個熱詞。自此以后，“辰山模式”的概念和內(nèi)涵不斷延伸，在植物園業(yè)內(nèi)多次被專家們提及。而如今，在探索和創(chuàng)新中，“辰山模式”有了更深的內(nèi)涵理解和使命擔(dān)當(dāng)。

一是對接國家戰(zhàn)略，順應(yīng)時代需求。成功的植物園必須承載國家戰(zhàn)略和全球使命。16世紀(jì)以來跨大陸、跨地區(qū)、跨國家之間的植物引種馴化及其發(fā)掘利用，深刻改變了世界經(jīng)濟(jì)社會格局，甚至影響了一些國家的興衰。其中，植物園對植物引種馴化的貢獻(xiàn)無可置疑，比如茶、橡膠、咖啡、海島棉 、西谷椰子等。最為突出的代表非英國皇家植物園邱園莫屬。不少植物的野外棲息地后期遭受破壞逐步瀕危甚至滅絕，但邱園卻將這些稀有植物資源保存了下來，并發(fā)展了“就地保護(hù)”，客觀上發(fā)揮了植物保護(hù)這一使命。目前其在保護(hù)生物學(xué)方面成果突出，建立了全球最大的“千年種子庫”。

調(diào)查表明, 近年來我國植物園培育植物新品種1,352個、申報植物新品種權(quán)證494個、獲國家授權(quán)新品種452個、推廣園林觀賞/綠化樹種17,347種次、開發(fā)藥品/藥物748個、開發(fā)功能食品281個、推廣果樹新品種653個。其中中科院武漢植物園開展的我國特產(chǎn)獼猴桃屬資源的研究與利用，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的貢獻(xiàn)都居于世界領(lǐng)先水平，創(chuàng)造了國人品牌與驕傲。

不過遺憾的是，由于經(jīng)濟(jì)植物學(xué)與太多學(xué)科交叉和關(guān)聯(lián)，時至今日，在我國，它沒有作為單獨(dú)研究學(xué)科體現(xiàn)出來，而是以生物化學(xué)、分子生物學(xué)、植物組學(xué)等植物利用相關(guān)的學(xué)科來代替。植物園近一個世紀(jì)來一直承擔(dān)著全球貿(mào)易交往的使命，理應(yīng)再次肩負(fù)國家戰(zhàn)略，盤活“一帶一路”國家的資源，形成研究、保育、開發(fā)、貿(mào)易，最終產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的推手。

而新時代辰山植物園的發(fā)展模式也應(yīng)當(dāng)如此，必須與國家戰(zhàn)略相結(jié)合，與現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合，重新建立植物與人的聯(lián)系，立足上海的全球資源，成為全球貿(mào)易的平臺推手。

二是借助區(qū)位優(yōu)勢，用好科技力量。上海作為我國首批沿海開放城市，是長江經(jīng)濟(jì)帶的龍頭城市，是國際經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易、航運(yùn)、科技創(chuàng)新中心。2004年，上海市人民政府啟動辰山植物園的建設(shè)，這是我國20世紀(jì)90年代中央政府啟動新一輪改革開放，推動上海經(jīng)濟(jì)發(fā)展再創(chuàng)新高之后，作為強(qiáng)化城市生態(tài)文明建設(shè)、打造國際化大都市的一個重要抓手。

近年來, 隨著信息化、大數(shù)據(jù)的深入發(fā)展，邱園等國際一流植物園的發(fā)展戰(zhàn)略，已將信息學(xué)列為科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)支撐和制勝關(guān)鍵。地處上海這一國際化大都市，辰山植物園在經(jīng)濟(jì)、科技、人才和交通等方面具有較多先天優(yōu)勢。如今，辰山植物園牽頭建立了華東地區(qū)植物名稱檢索、經(jīng)濟(jì)植物數(shù)據(jù)庫、遷地保育植物科學(xué)數(shù)據(jù)庫、標(biāo)本數(shù)據(jù)庫等各類在線數(shù)據(jù)庫，為科研工作站及時高效地獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、提供科研產(chǎn)出，提供了便利，從而打造信息化時代“平臺建設(shè)—>數(shù)據(jù)積累—>科學(xué)證據(jù)—>科學(xué)發(fā)現(xiàn)”這一新型的科研發(fā)展模式。

通過運(yùn)用科技手段，面向公眾進(jìn)行傳播和教育，不僅可以加深社會對植物園的認(rèn)識，同時也促使更多人理解城市發(fā)展、人類文明發(fā)展的使命。

比如，辰山植物園開發(fā)的“園丁筆記APP”，可以便捷地幫助工作人員從事一系列工作，如植物調(diào)查和養(yǎng)護(hù)管理過程中快速采集植物坐標(biāo)、名稱、植物物候和圖像等數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源或查證。還有基于辰山數(shù)據(jù)庫開發(fā)的“形色”手機(jī)APP軟件，更是面向公眾，激發(fā)興趣。只需用手機(jī)對著植物進(jìn)行拍攝，它就會自動辨認(rèn)植物名稱，向公眾普及生物學(xué)知識。

如今，識別軟件還在進(jìn)一步細(xì)化、深化，利用AI深度學(xué)習(xí)功能，可以更加細(xì)致識別植物的品種，未來爭取能夠?yàn)閷I(yè)人士所用。

三是注重開放合作，集聚多方資源。未來，辰山不只是一個物理空間中的“園”，還能成為大象無形的“平臺”，凝聚各方創(chuàng)新的力量。

植物園可以在現(xiàn)代科學(xué)的夾縫中找到自己新的發(fā)展模式，如應(yīng)對物種的不斷喪失;創(chuàng)制高功效功能性食物，緩解人的慢性代謝綜合征;結(jié)合自然科學(xué)和社會科學(xué)，發(fā)展新的綜合學(xué)科，解決城市生態(tài)難題等。

近幾年，西方植物學(xué)家在產(chǎn)自非洲大戟屬白角麒麟的汁液中發(fā)現(xiàn)了一種新化合物，它的辣度是辣椒的一萬倍，現(xiàn)在被美國人開發(fā)用作癌癥晚期的止痛功能。上個世紀(jì)，美國從成千上萬種植物中，篩選抗癌植物，最終找到了紫杉。如今，基于這種植物開發(fā)的“紫杉醇”藥物，已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的化療抗癌藥物，獲得醫(yī)學(xué)和商業(yè)模式的巨大成功。

辰山植物園同樣也在進(jìn)行類似研究，解析整個黃芩素生物合成途徑，破譯中藥黃芩產(chǎn)生抗癌活性物質(zhì)的遺傳密碼，進(jìn)行代謝分析。代謝研究的一大用處是，當(dāng)我們掌握了植物代謝相關(guān)的機(jī)理，那么就不需要再通過原始的種植—培育—提煉植物代謝物的方法，可以直接通過微生物等合成代謝產(chǎn)物，快速進(jìn)行藥物或其他應(yīng)用。

在世界的各個角落，植物園為農(nóng)林、園藝和藥物研發(fā)提供植物素材，為各界人士提供世界植物信息資源，為城市居民提供休閑娛樂場所和更好的城市生態(tài)環(huán)境。在不遠(yuǎn)的未來，植物園還將力求成為新植物資源和技術(shù)中心，助推植物學(xué)信息的共享與傳播，解決人類所面臨的資源、環(huán)境和健康難題，從而更好地促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、踐行生態(tài)文明。這些都是現(xiàn)代植物園的重要職責(zé)。