就像基因组学和生物医学以人类健康为主旨一样,生态学和资源生物学旨在保护地球的健康。不幸的是,与前者相比,后者发展进程困难重重。阻碍后者发展的主要原因在于人们对世界上众多生物多样性现象的无知。特别是在物种层次的知识极端匮乏,这严重制约了人们对生物多样性和全球生存环境的进一步研究。
迄今为止,许多专家倾向于认为地球上物种总数在1000万个左右,其中已拥有科学名称的物种估计在150万~180万个之间,已开展有关生物多样性测定的核心物种约为50万个,如导管植物、脊椎动物和少数无脊椎动物(珊瑚、蝴蝶等)。至于细菌、螨虫、线虫、真菌、甲虫等对生态环境也有重要影响的许多物种,则一直被人忽视,充其量也只不过是被赋予了某个“形态种”代码。甚至在那些已被分类和命名的为数不多的物种中,目前也只对其中不到1%的物种进行了生态学和资源生物学所需的较为详细的生物研究。,毫无疑问,对全球现存物种进行描述和分类,理应是21世纪最宏伟的科学目标之一。在应用科学领域,只有完成了这项“林奈使命”,才能促进开展有效的资源保护活动,才能推动天然产品的开发活动,才能推进环境变化及其影响方面的研究活动。在基础科学领域,这是生态学走向成熟的关键所在,标志着人们对生态系统活动和进化生物学的深入理解。实际上,这还是一项无与伦比的冒险活动,是在地球这颗人类既熟悉又陌生的星球上进行的伟大探险。
如今人们已开始实施一些世界范围的生物多样性研究项目。经济合作与发展组织(OECD)的“大科学论坛”,在1999年创立了“全球生物多样性信息研究室”,旨在整合各个有机物种群的相关电子数据库,并使之“在线化”。目前关于全球各地生物种群信息的书面著述正在持续增加,同时有关的CD-ROM版本也在大量涌现。由于电子技术的日新月异,生物多样性信息处理能力得以以指数形式增长,从而大大减少了进行种群分类描述和数据分析所需的成本与时间。据称,采用最新的电子技术之后,即使沿用传统的种群分类方法,分类速度仍能提高2个数量级。但是,现在最为亟需的乃是像“人类基因组计划”(HCP)那样的协力攻关活动,这决定着能否用较颊的时间完成全球生物多样性图景测绘任务。
从短期来看,这项测绘任务对基础科学和应用科学都极为有益。就测绘过程中即将出现的障碍而言,既不会是信息处理手段,也不会是对科学家和公众的说服性工作,而是博物馆之类的场所只拥有非常有限的收集、准备和分析生物种群样本的能力,并且有关的分类学专家也十分缺乏。
最近,“分类收集协会”所做的一项调查显示,目前世界上从事全球动植物考察描述的所有研究人员中,大约只有6000名博士,其中3000名在北美地区。而且,美国的博物馆、大学和政府机构每年用于生物种群分类研究的总经费只有区区1.5~2亿美元,无异于杯水车薪。
那么,完成这项测绘任务总共需要花费多少呢?若假定共有1000万个活物种,且处理每个物种耗资500美元,则未来10-20年里共需要投入50亿美元。值得一提的是,随着相关技术的进步,单位处理成本还将进一步降低,而科学理论与实践从日益累增的生物多样性知识中所获得的利益却将呈指数增长态势。
[Science,2000年9月29日]