版纳植物园榕树—榕小蜂协同进化研究的23年发展进程

科技创新担使命，扎根边疆建家园。

版纳植物园将持续推出一系列文章，回顾版纳植物园这十年的建设成绩。

今天，我们来分享一些版纳植物园科技工作者背后的故事。

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零起步，搭上中科院一期创新的快车

榕属植物不但包含人类最早驯化的水果之一——无花果，同时还是热带雨林的关键类群，支撑了上千种鸟类和哺乳类动物，以及更为丰富的无脊椎动物。其与传粉榕小蜂之间的高度专性传粉关系也是研究动植物协同进化的经典模式系统。早在1994年，时任中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）主任的许再富研究员在《生物多样性》上发表文章指出“榕树是滇南热带雨林生态系统中的一类关键植物，建议在生物多样性保护中给予更多关注，并加强基础研究”。

前辈们高瞻远瞩，让榕树园在万种植物园建设中拥有“一席之地”（图1)。之后经过许再富、杨大荣、朱华等多位科研人员通力合作，相继发表关于榕树及其动物群落多样性的文章，展示了榕树在热带雨林中的多样性及重要性。当时国外同行追述种类研究已有100多年，相关生态学研究也超过30年，我国关于榕属的《中国植物志》第23卷于1998年出版，但对榕小蜂仍知之甚少。1999年杨大荣研究员对我国榕小蜂和榕树协同进化研究的进展作了全面综述，并研究了热带雨林片断化对榕小蜂和榕树物种的影响，发表于《动物学研究》，拉开了我国榕树及榕小蜂多样性及协同进化机制研究的序幕。

1999年正逢中科院启动一期创新，当时还在昆明动物所工作的杨大荣研究员在版纳植物园许再富研究员的力邀下，于1999年底调动到版纳植物园工作，组建协同进化研究组，最早的组员有研究化学生态学的宋启示，研究生态学的张光明，研究介壳虫寄生蜂的彭艳琼（2000年7月加入），紧接着杨大荣老师招到硕士研究生谷海燕、王秋燕等，研究榕树和榕小蜂协同进化的队伍（图2）初出茅庐，并成为中科院一期创新的研究组之一，争取到各类经费支持研究榕树及榕小蜂。

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脚踏实地，逐步积累

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拓展国际合作、推动研究国际化

2006年后，每年都有来访版纳植物园的同行专家，Rhett Harrison教授更是在来访后，于2009年直接加入了协同进化组。同年彭艳琼开始出访巴拿马史密森热带研究所Edward Allen Herre实验室一个半月。2012年，杨大荣研究员和彭艳琼到访巴西圣保罗大学，参加第八届国际榕树论坛，交流研究进展。此后杨大荣研究员与彭艳琼开始到访泰国，开启对周边国家的联合科考。到2019年，已先后5次考察泰国、3次考察缅甸、2次分别考察越南和柬埔寨以及1次考察老挝的榕树及榕小蜂种类，范围覆盖了中南半岛大部分区域。2016年底与美方团队在版纳植物园开展了“中美国际合作伙伴”，合作研究榕树及榕小蜂协同进化机制。2019年10月与法国CNRS团队建立了中法联合实验室。榕树专类园、化学生态学等平台地不断完善，将版纳植物园打造成研究亚洲热带榕树及榕小蜂的最佳之地。尽管受疫情影响，2022年7月版纳植物园仍采取线上和线下结合的方法，成功召开了第十届国际榕树论坛，并在会后举办了8个专题的榕树及榕小蜂系统培训课，本领域的资深专家均精心备课，积极授课培养年轻的研究人员及学生。在研究的不同阶段，始终打造优良的同行合作环境（图5）。

图5 各种类型的国际合作

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传承与坚守

图6 二代人相互支持、传承与坚守

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大胆创新、勇于探索

想要填补国内榕树—榕小蜂协同进化研究缺口的心愿，就好似在杨大荣研究员等老一辈科研人心中播撒下了一粒小小的榕树种子，经过无数科研人员坚持不懈地灌溉与养护，曾经的小种子终于长成了大树。如果说从杨大荣研究员到彭艳琼研究员两代人坚守的故事展现的是榕树的主干，那王刚研究员的成长经历则像是大树枝干上悄悄萌芽的气生根，在科学的世界里拼命吸收“养分”，不断地向着认知最边缘的方向探索，厚积薄发，数载过后，当初稚嫩的气生根早已在新开辟的生境中扎根土壤，成为了支撑大树的一股中坚力量。

王刚于2007年进入版纳植物园学习，2013年获得博士学位。他硕士阶段，师从杨大荣老师开展榕树—榕小蜂形态和行为协同进化比较研究；博士阶段和工作之后，又长期得到陈进老师的指导，从物种进化的生态选择压力和遗传基础的视角继续从事榕树—榕小蜂协同物种多样化和性状进化机制研究。但是这条科研道路并不一帆风顺，由于研究问题的难度和周期性问题，读博和工作后，王刚都经历较长时间成果空窗期。同事们不断取得阶段性的优异成果，他也曾迷茫过，但对科学问题的内在动力和执着追求，让他最终坚持下来。2020年王刚和陈进老师与国内外研究者们合作通过将传统生态和进化研究与最新基因组分析工作结合，首次在分子机制上揭示榕树气生根发育、性别决定和榕树—榕小蜂协同多样化遗传机制等多项未解之谜。同时也造就了榕树—榕小蜂协同进化研究领域内的首篇在《Cell》期刊上发表的研究成果。半年之后，他们的另一项发表在《Nature Communication》上的国际合作研究成果又首次从进化时间尺度上揭示了榕树—榕小蜂这一传统认为的最专性传粉系统内存在着广泛的传粉者转移和植物杂交渐渗，确认了榕树—榕小蜂发散式协同物种多样化的主导模式，从而给该系统内长达半个多世纪的物种多样化模式之争提供了迄今最可靠的论断。2022年，王刚建立了快速进化与保护青年科学家小组，致力于将探索物种进化机制的基础研究与当前人类世快速变化环境下的物种多样性保护的应用工作结合起来，推进整合进化保护生态学的理论发展和实践应用。在此过程中，他也从怀着懵懂科研之心的少年成长为国内外同行高度认可的青年俊才。

快速进化与保护青年科学家小组合影

版纳植物园过往的十多年的榕树—榕小蜂协同进化研究工作，是对前辈师长的科学问题的延伸，更是对科研精神的继承。版纳植物园优越的自然研究资源、先进的实验支撑平台和充分自由的科研交流氛围，助力了一批又一批的研究人员勇于探索，不断创新。以杨大荣、陈进、彭艳琼、王刚研究员等为代表，特征鲜明的三代研究人员，对榕树—榕小蜂协同进化的研究进展，仿佛讲述的就是榕树独木成林的故事，经过23年的努力，一粒榕树种子最终长成了这片硕果累累、令人仰望的树林。

作者：杨大荣、彭艳琼、王刚、窦丽娜

“版纳植物园的十年”专题

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●  版纳植物园生物多样性数据库建设

●  版纳植物园：国际化的科学岛何以炼成？

●  版纳植物园这十年：人才队伍建设

●  我在西双版纳的野外兰花考察十年

●  展热带雨林之神奇，汇民族文化之精华——博物馆的十年

●  科普旅游｜如何玩转版纳植物园？

●  带着好奇心去探索未知的植物世界