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自人類誕生以來，植物就是我們在自然界的一個重要朋友。隨著人類社會的發展，植物園成為人們尤其是城市人的一方休憩天地。縱觀歷史，發源于博物學的植物園，絕非單純學術研究的象牙塔，它是農作物、經濟作物發展的推手，是人類文明、全球化戰略的執行者，一度讓世界格局重新洗牌。不過，隨著20世紀后期分子生物學的快速發展，基礎性植物學開始沒落，植物園的功能逐步淡化，正在被各現代學科分別取代。曾經的“草藥”功能，可以被合成生物學、藥學取代。曾經的“種植”功能，可以被農業產業鏈取代。曾經的“觀賞”功能，可以被現代公園、博物館或專業展覽取代。

時至今日，全球現存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”的概念已經區別不大。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”：關于咖啡和茶葉的故事

1545年，世界上第一個現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，植物園從關注草藥，漸漸轉為關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到歐洲的花園中進行分類。彼時，植物園的價值無可替代。它推動了世界經濟的發展，經濟作物成為殖民者的目標和追求。比如，在英國農奴制度下，土地所有者在印度西部用甘蔗、煙草等發財致富。西班牙的征服者則強迫當地的人民透露燃料作物的生產經驗。

一個典型的例子是咖啡。自從18世紀荷蘭殖民者在印度發現了咖啡，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回阿姆斯特丹在溫室進行繁殖，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，咖啡這一經濟作物在世界上得到迅速傳播。

進入19世紀，以英國邱園為代表的歐洲植物園擁有更大的野心——響應國家的戰略資源需求，頻繁進行植物考察和收集。邱園派出了很多植物學家、探險者前往更加遙遠的地方，雄心勃勃地挖掘全球植物資源。對他們來說，經營擴大植物園就像發現新大陸一樣興奮。

也是那時，一株小小的植物，影響到了中國的歷史進程。那就是茶葉。

當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獲取茶葉等貿易物資，英國想盡一切辦法。據史料記載，當時西方與中國的主要外貿商品就是茶葉、絲綢和瓷器這三樣。許多洋行在上海集中設點，主要原因也是上海靠近茶葉和絲綢產區。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“鴉片戰爭”的重要引子。

那么，除了貿易交換，有沒有一勞永逸的辦法把茶葉占為己有?據相關史料記載，英國植物學家福鈞幾次深入中國冒險，盜取茶苗。每一次都需要經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，背后有多么強大的利益驅動。從此，全球貿易市場上，中國茶的地位迅速下降，歐洲的茶葉占據上風。從某種程度上說，植物也被賦予了一定的戰略地位。

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展史上的一些重要事件和片段。接下來，我想從生態學的角度來談談植物的重要性。

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，人類文明的發展、國家未來的決策依據，都與它息息相關。

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%)植物進行了一系列研究，發現它之所以在中國種類如此豐富，取決于華南和西南地區復雜多變的地勢地形與季風氣候。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。當我們研究它的種類和分布規律時，往過去看，可以找到幾百年來中國氣候的變化規律;往未來看，可以預見今后的氣候變化走勢。另外，通過它的種群變化，可以提前預警乃至幫助政府決策做參考。

這就是植物與人類的關系。人類的命運與自然生態息息相關。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，可能會導致生態鏈某個環節斷裂，生態系統遭到破壞，首當其沖活不下去的可能是人類，而不是自然界。地球的自然生態經過千百年的自然演化可以自己慢慢修復，但人類就未必能等到那一天了。

尤其20世紀中后期，全球變暖、環境變遷、自然災害和人為破壞風險等多種因素，令全球物種逐漸減少。人們已經開始意識到，保護生物多樣性，就是保護人類自己。因此，進行瀕危植物的保育，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構里，除了科研院所、大學、實驗室等，植物園擁有一項獨特優勢——遷地保育。

當某種植物的生境遭到破壞，如叢林被燒、山頭崩塌等，植物無法在原有環境活下來了，它可以被遷到植物園里。擁有一定規模面積、空間優勢的植物園，對它精心呵護，進行保育，留下種子。待到自然生境再度恢復，植物園能把植物重新種回去，修復毀壞前的生態鏈。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，據植物學家統計，世界上有100，000種植物(占全球植物總數的1\3)正面臨滅絕的危險。目前，已經有2000多個植物園投身到全球植物保護工作中來，共同形成了世界植物保護網絡。

而中國作為大國，理應擔負起更大的責任。2020年，聯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，保護生態體系、瀕危動植物，中國在未來將會更加積極主動承擔大國使命。

植物園如何做好城市的園藝師

21世紀是城市世紀。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，公共空間錯綜復雜。每天，大規模的人流、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。可是，缺少陽光、沒有雨露，還有揚塵尾氣侵襲，高架橋下的環境如此惡劣，植物怎樣生長?

最大的難點來自低光照。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，研究團隊把初選出來的80種植物送入“魔鬼訓練營”進行測試。歷經數年，終于篩選出30種具有超強單項或綜合抗性的植物，如花葉柊樹、茶梅、美麗野扇花、小葉蚊母、金心胡頹子、意大利絡石、多枝紫金牛、藍冬青、金邊六月雪等，這些植物形態各異，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技術集成的綠墻上，安裝在各個植物模塊中的吸水材料、灌溉設施，運用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施，雨水灌溉的穩定性基本達到自來水的水平，有效節約水資源。

如今，走在閔行區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，葉片油光發亮，幾十個品種搭配成靈動的圖案，遠看猶如一幅生機盎然的畫。

這樣的園藝集成技術，可批量化生產、模塊化安裝，快速增綠、迅速成景，并至少5年內不用更換植物。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境卻十分惡劣，大多是硬質下墊面。而且，行道樹周邊致密堅硬的土壤中，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等，城市里的許多樹木生長不良。

這就是城市環境下的特殊生態。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健康生長?如何在城市更新時結合市政設施，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、化學改良、土壤調理劑等綜合技術，相關研究團隊研發出適宜這4種行道樹生長的栽植基質，并進行示范推廣。其中，配方土由兩部分混合而成：滿足強度框架所需的石塊、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肥料、生物炭和土壤調節劑。它主要用于人行道、停車場等硬質鋪裝綠化。上海中心城區的人行道往往只有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。現在用配方土連通的方式擴展根系生長空間后，底部設置排水盲管，可消納樹池周邊硬質地面產生的雨水徑流。

值得一提的是，每年上海的文化品牌項目——辰山草地廣播音樂節，已成為諸多滬上市民的習慣，為國內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，其實也是一種“綠色劇場建造推廣技術”。

在人口密集的中心城區，草坪是人們零距離親近自然、改善生活質量的“粘合劑”。現在城市草坪最突出的問題是不可進入、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上形成了自主知識產權的耐踩踏、低維護等方面的專利技術，整體風格為疏林草地，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利用系統，實現對城市零排放等生態效益。

城市是一個人造的巨大有機體。城市中，即便是小小的人造綠化，也與自然中野蠻生長、形成生態鏈條的綠色有本質區別。自然生態理論不適宜直接搬到城市。它需要多學科的跨界，不僅考慮植物與環境的關系，還得考慮植物與人的關系。其中可能涉及人類學、社會學、建筑規劃學、景觀學、心理學、經濟學、行為學等。如此種種，城市與植物、生態如何互動，是一門新的學問。

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，當時為了做大做強上海主題花展品牌，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，開創了一種全新的花展舉辦模式，一度成為當年業內津津樂道的一個熱詞。自此以后，“辰山模式”的概念和內涵不斷延伸，在植物園業內多次被專家們提及。而如今，在探索和創新中，“辰山模式”有了更深的內涵理解和使命擔當。

一是對接國家戰略，順應時代需求。成功的植物園必須承載國家戰略和全球使命。16世紀以來跨大陸、跨地區、跨國家之間的植物引種馴化及其發掘利用，深刻改變了世界經濟社會格局，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，并發展了“就地保護”，客觀上發揮了植物保護這一使命。目前其在保護生物學方面成果突出，建立了全球最大的“千年種子庫”。

調查表明, 近年來我國植物園培育植物新品種1,352個、申報植物新品種權證494個、獲國家授權新品種452個、推廣園林觀賞/綠化樹種17,347種次、開發藥品/藥物748個、開發功能食品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獼猴桃屬資源的研究與利用，對經濟發展和科學技術水平的貢獻都居于世界領先水平，創造了國人品牌與驕傲。

不過遺憾的是，由于經濟植物學與太多學科交叉和關聯，時至今日，在我國，它沒有作為單獨研究學科體現出來，而是以生物化學、分子生物學、植物組學等植物利用相關的學科來代替。植物園近一個世紀來一直承擔著全球貿易交往的使命，理應再次肩負國家戰略，盤活“一帶一路”國家的資源，形成研究、保育、開發、貿易，最終產生經濟效益的推手。

而新時代辰山植物園的發展模式也應當如此，必須與國家戰略相結合，與現代技術進步相結合，重新建立植物與人的聯系，立足上海的全球資源，成為全球貿易的平臺推手。

二是借助區位優勢，用好科技力量。上海作為我國首批沿海開放城市，是長江經濟帶的龍頭城市，是國際經濟、金融、貿易、航運、科技創新中心。2004年，上海市人民政府啟動辰山植物園的建設，這是我國20世紀90年代中央政府啟動新一輪改革開放，推動上海經濟發展再創新高之后，作為強化城市生態文明建設、打造國際化大都市的一個重要抓手。

近年來, 隨著信息化、大數據的深入發展，邱園等國際一流植物園的發展戰略，已將信息學列為科研項目的基礎支撐和制勝關鍵。地處上海這一國際化大都市，辰山植物園在經濟、科技、人才和交通等方面具有較多先天優勢。如今，辰山植物園牽頭建立了華東地區植物名稱檢索、經濟植物數據庫、遷地保育植物科學數據庫、標本數據庫等各類在線數據庫，為科研工作站及時高效地獲取實驗數據、提供科研產出，提供了便利，從而打造信息化時代“平臺建設—>數據積累—>科學證據—>科學發現”這一新型的科研發展模式。

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

比如，辰山植物園開發的“園丁筆記APP”，可以便捷地幫助工作人員從事一系列工作，如植物調查和養護管理過程中快速采集植物坐標、名稱、植物物候和圖像等數據，對數據進行溯源或查證。還有基于辰山數據庫開發的“形色”手機APP軟件，更是面向公眾，激發興趣。只需用手機對著植物進行拍攝，它就會自動辨認植物名稱，向公眾普及生物學知識。

如今，識別軟件還在進一步細化、深化，利用AI深度學習功能，可以更加細致識別植物的品種，未來爭取能夠為專業人士所用。

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”，凝聚各方創新的力量。

植物園可以在現代科學的夾縫中找到自己新的發展模式，如應對物種的不斷喪失;創制高功效功能性食物，緩解人的慢性代謝綜合征;結合自然科學和社會科學，發展新的綜合學科，解決城市生態難題等。

近幾年，西方植物學家在產自非洲大戟屬白角麒麟的汁液中發現了一種新化合物，它的辣度是辣椒的一萬倍，現在被美國人開發用作癌癥晚期的止痛功能。上個世紀，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，基于這種植物開發的“紫杉醇”藥物，已經成為廣泛應用的化療抗癌藥物，獲得醫學和商業模式的巨大成功。

辰山植物園同樣也在進行類似研究，解析整個黃芩素生物合成途徑，破譯中藥黃芩產生抗癌活性物質的遺傳密碼，進行代謝分析。代謝研究的一大用處是，當我們掌握了植物代謝相關的機理，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物，快速進行藥物或其他應用。

在世界的各個角落，植物園為農林、園藝和藥物研發提供植物素材，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環境。在不遠的未來，植物園還將力求成為新植物資源和技術中心，助推植物學信息的共享與傳播，解決人類所面臨的資源、環境和健康難題，從而更好地促進科學發展、踐行生態文明。這些都是現代植物園的重要職責。