从生物多样性保护认识生态文明

　　魏辅文是中国科学院院士，发展中国家科学院院士，中国科学院动物研究所研究员，中华人民共和国濒危物种科学委员会常务副主任，中国动物学会副理事长兼秘书长，中国动物学会兽类学分会理事长，2021年度生态环境特邀观察员。

　　记者 杜宣逸

　　今年10月，《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP15)将在云南昆明召开，大会主题为“生态文明：共建地球生命共同体”。推进生物多样性工作，守护国家生物多样性宝库成为各界关注的话题。中国环境报采访了中国科学院院士、发展中国家科学院院士、保护生物学家、2021年度生态环境特邀观察员魏辅文。

　　中国环境报：从生物多样性保护领域，如何认识“生态文明”概念？

　　魏辅文：生物多样性保护是生态文明建设的重要内容，关系人类福祉和未来。人类经历了原始文明、农业文明和工业文明，生态文明是工业文明发展到一定阶段的产物，是实现人与自然和谐发展的新要求。人类进入工业文明时代以来，在创造巨大物质财富的同时，也加速了对自然资源的攫取，打破了地球生态系统平衡，人与自然矛盾日益显现。

　　2019年，生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》指出，全球物种灭绝的速度“至少比过去1000万年的平均速度快数十至数百倍”。人类活动已经改变了地球75%的陆地表面和66%的海洋生态环境，超过85%的湿地已经丧失，25%的物种面临灭绝的威胁。2020年以来，全球灾害频发，澳大利亚山火持续肆虐，东非国家遭遇几十年来最严重的蝗灾，新冠肺炎疫情全球蔓延。这些都不断警示人类，必须深刻反思人与自然的关系，需要“变革性措施”，来扭转生物多样性不断恶化的全球挑战。

　　生态文明思想继承了中国古代“天人合一”“道法自然”的优秀传统思想，是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。生态文明思想所倡导的原则，与《生物多样性公约》的三大目标高度契合。生态文明追求“人与自然和谐发展”的价值取向，作为中国智慧和中国方案，为全球范围内的生物多样性保护提供了榜样和契机。习近平生态文明思想为推进生物多样性保护工作提供了根本遵循，为正确处理好保护和发展的关系，实现人与自然和谐共生的愿景提供了思想指引和行动指南。

　　中国环境报：可否介绍一下生物多样性保护与生态环境保护之间的关系？

　　魏辅文：生物多样性是个专有名词，有明确的定义和范围。根据《生物多样性公约》的定义，生物多样性是指“所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的生态综合体；这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性”。

　　生物多样性由遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次组成。遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，也是生物多样性的关键，既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。

　　生物多样性是地球生命的基础，为人类的生存和发展提供了必要的生态支撑和生态服务，包括直接作为食物、药品和生产生活材料，间接的气候和水文调节，及文化和支持服务等。

　　生态环境既考虑生物因素，也考虑非生物因素，其涵义和外延要远大于生物多样性。生物多样性与生态环境的其他元素紧密相连，生物多样性保护是生态环境保护中非常重要的组成部分。

　　中国环境报：生态系统稳定性对人类的意义是什么，可否简单介绍一下？

　　魏辅文：生态系统是人类赖以生存和发展的物质基础，生态系统的完整性和稳定性水平是生态系统安全性和质量的重要体现，也是经济社会高质量发展和提高人民生活品质的重要支撑。生态系统的稳定性表现在两个方面：一是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力；二是生态系统在受到外界干扰后恢复到原状的能力。

　　生态系统创造与维持了人类赖以生存和发展的地球生命支持系统，形成了人类生产生活所必需的环境条件。稳定的生态系统能够保证健康持续的生态系统服务功能的实现，对于人类生产生活的良性发展具有重要的支撑作用。生物多样性丧失、荒漠化加剧、极端气候事件等都与生态系统稳定性发生改变有关。

　　中国环境报：从学界角度来看，中国的《生物多样性公约》履约进展如何？

　　魏辅文：过去20年间，我国从中央到地方都加大了对生物多样性研究的投入力度，建立了一系列研究平台，并加强国际合作，相关研究得以快速发展。在生物多样性监测及资源调查，生物多样性志书编研，生物资源收集保藏，生物多样性起源与演化、生物多样性维持机制及与生态系统功能和服务的关系、生物多样性威胁因素及对全球变化的响应、生物多样性与生态安全等研究，以及生物多样性研究平台建设等方面都取得了长足进步。我国在生物多样性演化、多样性格局、维持机制及保护生物学等领域的科学研究已经实现与国际并跑。我国学者每年发表新种约2000个；在国际 SCI 索引期刊生物多样性领域的年论文发表数量，由2000年左右的几十篇快速增长到2019年的1700 多篇；对自然学科类研究的贡献提升速度位列全球第二位；与生物多样性相关的环境和生命科学研究机构全球发展速度居前 10 名；中国科学院在 2020 年“自然指数”（Nature Index）机构排名中位列全球第一。此外，我国正在着力推进野生生物、畜禽、海洋渔业和农作物等的种质资源库建设，通过野生近缘种优良基因的挖掘，为农业育种和品种改良提供遗传材料。

　　这些成绩的取得，都与我国积极主动履行《生物多样性公约》，加快生物多样性保护主流化进程等密切相关。

　　中国环境报：学界对COP15有何期待？

　　魏辅文：近年来，生物多样性丧失、荒漠化加剧、极端气候事件频发，给人类生存和发展带来严峻挑战。新冠肺炎疫情持续蔓延，使各国经济社会发展雪上加霜。COP15是个重要的契机，甚至有人将其称为里程碑，将审议通过“2020年后全球生物多样性框架”，为未来十年甚至更长时间的全球生物多样性保护指明方向。学界更加关注“2020年后全球生物多样性框架”的科学性，是否有足够的科学数据支撑，框架是否兼具雄心和务实，是否平衡体现公约确定的保护生物多样性、持续利用其组成部分、公平合理分享由利用遗传资源而产生的惠益的三大目标，既为未来提供高瞻远瞩的指导，又能在借鉴“爱知目标”经验基础上，确保框架目标的科学性、合理性和可执行性。此外，学界也希望以COP15为契机，宣传中国生物多样性保护研究成果，加强生物多样性保护和可持续利用的国际合作，探索新的理论和创新研究方向。

　　中国环境报：如何贯彻落实习近平生态文明思想，构建平衡自然与人类需求的概念框架，最终实现天人合一？

　　魏辅文：通过对近二百年来流行的人类中心主义生态观的反思，以及西方主流和以东方传统文化为代表的本地知识系统视角下人与自然关系的比较，我们团队2020年在National Science Review上发表政策文章，认为我们需重新认识人与自然的关系，人和自然不是对立的，人是自然的重要组成部分；当前的2050年愿景不足以支撑扭转自然退化和生物多样性下降趋势，而中国道教文化中的“天人合一”理念则可能帮助我们实现这一目标；并在贯彻落实习近平生态文明思想的基础上，充分借鉴“天人合一”传统智慧，提出了一个全球生物多样性保护新愿景与概念框架，旨在通过转变和提升当前对人类与自然关系的理解，促使世界采取有效行动，及时遏制和扭转全球生物多样性丧失。通过价值体系转变、整体观和系统性思维、转型变革，以及设定和实现阶段性路径和里程碑目标，满足自然受到保护的需求、人类保证基本福祉的需求以及实现可持续发展，形成尊重自然需求，平衡及统一人类与自然需求的新型繁荣，我们才有可能最终实现“天人合一”愿景。

　　中国环境报：可否介绍一下研究分析动物食性演化及其古生活环境特征的意义及技术？

　　魏辅文：动物的食性研究是了解动物与环境的相互关系、开展动物生态学研究的基础。食性演化研究能够了解动物，特别是古动物在长期的演化过程中，其栖息地变迁的特征，以及对于气候环境变化的适应性及演化，对于动物演化研究具有重要意义。例如，众所周知，大熊猫是种古老的食肉目动物，在八百万年的演化历史中，食性逐渐特化，以各种高纤维的竹子为食。它作为更新世著名的“大熊猫—剑齿象古生物群”的重要成员，同期分布的包括剑齿象在内的大型动物早已灭绝，而大熊猫却在百万年的沧海桑田中生存至今，这可能与其不断改变食性以适应变化的环境密切相关。食性演化及古生活环境特征的相关研究有助于我们解开相关谜题。

　　采用稳定同位素技术，根据“吃什么，是什么”的准则，通过测定现生动物的骨骼、牙齿、毛发以及古动物的骨骼和牙齿化石中食物的碳氮稳定同位素，能够有效掌握现生物种的食性，并追踪化石物种的食性特征。通过氧同位素的测定，能够了解古气候和古环境的特征。此外，全基因组解析也为了解动物对食性适应性演化机制提供了新的视角。在历史环境变化中幸存下来的物种通常进化出了适应性策略以应对生存挑战，例如，DUOX2 基因的突变被证实可能是大熊猫低能量代谢的遗传机制。此外，肠道菌群的宏基因组学分析也能帮助我们了解动物对环境和食物的适应机制。

　　中国环境报：如何判断生物种群数量，目前有哪些科学的方法？

　　魏辅文：种群数量的测定方法，在不同类群中有所差异，陆生和水生动植物的调查方法也有较大差别。传统的调查方法中，陆生植物一般采用样方或样线调查，陆生脊椎动物则采用样方、样点、样线或直接计数法调查，对于特定类群，可采用标志重补法或距离取样法等。昆虫可以用灯诱、网捕、陷阱、振落等方法估计种群数量。调查对象可以是动物个体，也可以是尸体、毛发、粪便和痕迹等。近年来随着分子生物学、红外相机、无人机、小型卫星低空遥感、热红外遥感和卫星数据等新技术的发展，可以搜集组织、毛发或粪便样品，通过分子生物学方法估算物种的种群数量，也可以通过红外相机、无人机或遥感卫星拍摄物种图片，进而估算物种种群数量。