吴劲松：生物多样性主流化基础设施探索

　　来源：中国林业

　　植树造林是生态文明重要一环，林业系统在绿化祖国的使命中发挥了支柱作用；‌生物多样性保护与生态文明建设具有深刻的内在统一性，在新时代，现代林业必将为生物多样性主流化做出历史贡献。

　　生物多样性是地球生态系统的核心支撑，其保护成效依赖于系统化的基础设施建设。当前，生物多样性保护需优先夯实三项基础性工作，一是加强生物学科普，让更多公众认识物种；二是加强动植物监测，记录更多活体物种；三是加强数字化建设，形成体系化物种数据。

　　为落地上述基础工作，在中国林学会专业指导、中国绿化基金会公益支持、陕西省科学院（中科院西安分院）科研挂靠的多方协同推动下，国家植物园联合浙江东阳（横店）、福建仙游（木兰溪）两大实践区域，创新建设“数字标本馆（物种库）”。创新方案以“物种感知系统、物种数据中心、物种数字展馆”三位一体为核心架构，突破性引入“识物率”量化指标与“公众科学家”参与机制，系统性探索生物多样性保护基础设施的核心构成、应用场景与可持续实现路径。

　　一、开展物种扫盲，提升识物率

　　物种扫盲是具有多重战略意义的基础工程：既是我国履行《生物多样性公约》“公众教育与参与”义务的核心举措，也是践行党的二十大“人与自然和谐共生”理念的内在要求，更是林业系统现代化建设培养专业后备人才的关键支撑。为此，创新方案首创“识物率”量化指标，填补生态文明建设中公众生物认知衡量的空白。

　　“识物率”指特定范围内15周岁及以上能通过形态特征或生态习性辨识常见物种的人口占该范围总人口的比例，是衡量生态文明基础水平的核心指标。农业文明与工业文明以“识字率”破解知识传播难题，生态文明则以“识物率”解决人与自然认知割裂问题——“物盲”已成为生态文明建设的瓶颈，制约着公众参与物种保护的主动性。

　　创新方案以“掌握物种基础知识、建立物种监测习惯”为标准，通过三条路径推进物种扫盲：一是组建“物种志愿者”队伍开展常态化科普，二是实施“公众科学家”行动引导公众参与科研活动，三是推动“物种保护师”新职业申报建立专业人才体系。到2035年，全国“识物率”力争达到50%，具备基础识别能力人口超7亿，形成“人人识物种、人人护生态”氛围。

　　二、复兴物种科学画，丰富数字标本

　　生物圈的保护、研究与开发，离不开三类数据，一是生物遗传数据，二是死亡生物数据，三是活体生物数据，对应三大核心资源库：一是种质库，保存生物种子，提供安全保障（物种诺亚方舟）；二是标本库，保存死亡生物，提取历史信息；三是物种库，即数字标本库，记录活体生物，提取存量信息。

　　（一）数字标本的定义与历史渊源

　　数字标本定义为，通过数字化技术，对活体生物“系统、全面、持续”地进行监测记录，形成包含物种形态、生长环境、行为习性、时空分布等信息的标准化数字档案，具备“可追溯、可共享、可分析”功能。

　　19世纪美国博物学家奥杜邦出版《美国鸟类》，通过绘画精准记录北美近500种鸟类，标志着物种科学画成为生物科学组成部分，这一“早期数字标本”实践，为现代物种库体系提供了“精准记录、可视化呈现”核心思路。数字标本理念是传统物种记录的现代化升级。

　　（二）数字标本记录体系的全维度扩展

　　为突破传统物种科学画局限，数字标本从三个维度扩展，构建全民自然记录网络：一是记录工具，从“科学绘画”升级为“摄影+摄像+绘画+写作”，描述静态形态、动态行为、生态实况；二是记录者，从专业画师扩展至全体公民，凡有基础记录能力者均可参与；三是记录对象，从特定动植物扩展为“全种类、全地域、全时段生物”，涵盖所有生物类群、分布及状态。

　　（三）物种保护员的角色分层与实践载体

　　参与数字标本制作的公众定义为物种保护员，分三类角色：一是物种观察员，日常拍摄动植物并制作“物种卡”（含图片、种名等基础信息），提供主体数据；二是物种巡护员，定期巡查特定区域，记录物种生存、科研、保护及利用情况，提供生态预警；三是物种守护员，聚焦濒危或特有物种，收集资讯形成专属档案并传播，提供重点保护。

　　通过出版《中国生物手绘图谱》、举办影视活动（“世界物种大会”和“国际生物多样性电影节”）和设立“数字标本奖”三大载体推动落地实施，最终构建与种质资源馆、生物标本馆功能互补的“数字标本馆”（ 物种库）。

　　三、架设物种感知系统，提供基础公共服务

　　数字文明时代，“完整、可信的物种数据”是生物多样性保护与研究的核心资产。随着中国式现代化推进与AI技术普及，物种数字化成为破解“生态监测成本高、覆盖窄”的关键路径。通过创新数据采集模式，构建“低成本、宽覆盖”的采集系统，保障“物种库”长期可持续运行。   

　　（一）物种库的设施规模：全域、全民与全维度

　　物种库是“全域覆盖、全民参与、全维度记录”的生物多样性数据平台，包括物种多样性、基因多样性和生态多样性三个子平台，设施规模规划如下：全国建立5万个物种监测区，含1.2万个自然保护地（核心生态区）与3.8万个乡镇街道（基层行政区），形成“保护地+非保护地”全域覆盖监测网格；每个监测区以“全员物种扫盲”为目标培育本地化保护员，形成“区有队伍、队有能力”的全民参与监测网络；通过“摄影、摄像、绘画、写作”，持续记录全国12万种活体高等生物（含动物、植物、菌物），形成全维度记录动态更新档案。

　　物种库的数据采集：社会化模式vs传统模式

　　自然保护地数据采集，传统模式依赖“专业设备+专人运维”，成本高、覆盖窄。保护地实现实时监测，需铺设红外相机等设备，据行业专家估算，一处保护地初始投入约2000万元。全国约1.2万个保护地，仅前端设备约需2400亿元，完整数据须涵盖3.8万个乡镇街道，总投入巨大。物种库创新“社会化采集模式”，构建“低成本、宽覆盖”体系：一方面，采集主体兼具“保护员+志愿者”身份，无需额外劳务成本；另一方面，使用手机、相机等便携工具替代专业设备，降低了硬件投入。使用社会化模式采集数据，投入仅为传统模式10%，可实现物种数据“系统、全面、持续”更新，解决“数据完整与成本可控”矛盾。

　　（三）物种库的多维价值：从科普到科研的全链条支撑

　　除了具有“传播知识”的科普价值和“呈现生物之美”的艺术价值外，物种库通过数据整合与工具开发，形成三大核心科研价值。

　　1。物种分类系统2.0：突破传统林奈分类系统“静态描述”局限，构建“动态记录、全域适配”分类树，让描述中的物种与生境中的实际存量物种直接对应。

　　2。物种分布系统2.0：打破传统物种编目“名称列表”的局限，构建地区“动态调查、局域适配”编目系统，实现列表中的物种与区域实际存量物种直接对应。

　　3。物种地图系统2.0：将960万平方公里国土化为“巨型生物实验室”，通过分析监测区存量物种分布数据（如特定经纬度带种群变化、群落结构），为物种分布规律、生态位研究提供新工具。

　　（四）物种库定位：基础公共设施

　　通过架构、工具和服务三方面创新，物种库向公众提供基于生物多样性的公共服务，在保护的基础上促进科学进步、增进民生福祉。

　　架构上，全国布设“物种感知系统”（含基层监测点、采集终端），浙江、福建设立分布式“物种数据中心”（存储、处理分析数据），北京建立“物种数字展馆”（线上线下科普展示）；工具上，开发“物种APP”（识别、上传、查询），建设“物种可信数据空间”（区块链保障溯源与共享）；服务上，对标“蚂蚁森林”，通过记录物种可兑换生态权益等方式设计“物种保护公益行动”，将保护融入日常生活，形成“使用-服务-保护”良性循环。

　　吴劲松（国家植物园数字标本馆筹建办公室主任）

　　物种库链接：http://www.npadata.cn/，详情可访问链接查看

责任编辑：陈琰 SN225