当西双版纳雨林的季风拂过亿万叶片
一种关于时间与生命的深邃对话
正在中国科学院西双版纳
热带植物园里悄然进行
对话的一方
是生机盎然
以季节为轮回的现代植物群落
另一方
则是沉睡在岩石中
以百万年为纪年的古老植物化石
将它们连接起来的
是 研究员星耀武和他所的独特研究
——从古老的植物化石和现代的基因序列中
寻找关于生命演化的双重密码
这位80后科学家
以全球最大的被子植物化石数据库为基
破解着横断山脉高寒植物多样性形成的千古谜题
在一个看似“冷门”的领域
开拓出具有国际影响力的热土
由 云南广播电视台出品
共青团云南省委
云南广播电视台
云南科技出版社
共同策划推出的
10集系列微纪录片
《口述云南·中青年科学家系列》
今天推出第二集
《星耀武:探索未知,解读植物演化密码》
星耀武,研究员,博士生导师。中国科学院西双版纳热带植物园主任。国家自然科学基金委杰出青年入选者,并先后入选国家高层次人才特殊支持计划,中国科学院BR计划和云南省“万人计划”青年拔尖人才。荣获第三届吴征镒植物学奖-青年创新奖。
长期致力于 结合分子系统学和古植物学证据研究被子植物多样性的形成机制和分布区演变历史,建立了全球尺度被子植物化石数据库,解析了中国西南高寒植物多样性的演化历史。
主持国家自然科学基金委杰出青年、NSFC-云南省联合基金重点项目、中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项(B类)等,在Science、PNAS、Systematic Biology等期刊发表系列论文。担任Plant Diversity、Integrative Conservation、Journal of Systematics and Evolution、《生物多样性》等期刊编委,中国植物学会系统与进化植物学专业委员会副主任、云南省生态学会副理事长、云南植物学会理事。
星耀武研究员
“我鼓励团队成员保持探索精神,因为我自己从农学转到植物分类学,再到古植物学和分子系统学,每个阶段都在不断学习。在科学道路上,探索精神非常关键,有些工作需要用一辈子去完成。”
“我希望10年后的自己依然是意想不到的模样,不要过一眼看到头的生活。我常对学生说,人生充满未知,探索过程本身就很精彩,不必过早规划一切,遵从内心想法即可。”
——星耀武
24岁攻读博士,28岁出国从事博士后研究,3 0岁建立全球最大的被子植物化石数据库,有着身后坚实的学术功底支撑,使得34岁的他便已成为中国科学院西双版纳热带植物园最年轻的研究员和博士生导师。35岁因在权威国际期刊《美国科学院院报》上发表论文闻名业内。
80后的中国科学院西双版纳热带植物园研究员星耀武,和植物打交道已有21年。他 从古植物化石入手、结合现代分子生物学技术,解读植物演化密码,让我国的横断山区高寒植物演化研究达到国际领先水平。
建立全球最大的被子植物化石数据库
星耀武来自山东曲阜,本科专业是农学,2003年考入中国科学院昆明植物研究所学习植物分类学,主攻棕榈藤科。研究植物学,野外科考是基本功,星耀武至今还清晰地记得自己第一次去西双版纳科考的经历。
2004年暑期,他独自乘坐大巴车到西双版纳中缅边境的勐宋去寻找省藤属植物标本,当地的住宿条件很艰苦,他住在一个连门都没有的房子里,5块钱一个晚上。他每天从早晨8点出门,到晚上10点多回来,要走30公里去采集植物。有时住在老乡家,晚上烤标本,烤被雨淋湿的鞋子,把鞋都烤脱胶了……
由于省藤属植物经济价值高,在野外破坏严重,星耀武寻找了三周也没找到,在他快要放弃时,一个大雨天,他终于找到了一株带果序的植株。
星耀武在野外科考
硕士毕业后, 星耀武成为中国科学院昆明植物研究所第一个从事古植物学专业的博士生,师从周浙昆研究员,开展对中国西南地区新生代古植物和古气候学的研究。读博时,有两个路径摆在星耀武面前——一边是热门的分子植物学,技术前景广阔;另一边是相对“冷门”的古植物研究,主要和植物化石打交道。因为总想知道这么多相似的物种从何而来、如何演化,他“跟着兴趣,选择了古植物”。
星耀武在野外科考
要研究古植物,先要有研究材料——化石。但在动辄以百万年为计算单位的地质年代中,古植物能否有化石保存下来、保存下来的化石能否被人发现,都存在不确定因素。更何况,星耀武读博时,云南新生代植物化石采集才起步不久,数量有限。当时,为了找化石,一年下来,星耀武跑遍了云南20多个化石点,采集了数千块植物化石。
植物化石
博士毕业,星耀武进入瑞士苏黎世大学做博士后,专门研究新生代被子植物的演化问题。导师交给星耀武的第一个任务,是一项被众多古植物学的同行大呼不可能完成的任务———做全球的新生代被子植物化石数据库。这个项目要成功,必须把古植物学开展一百多年以来发表的数以万计的研究论文系统收集,分类研究。
星耀武花了两年多时间,与全世界各大洲数十名古植物学家合作,整合文献和化石数据,最终 完成一个庞大的、包含全球每个大洲已经发现的新生代被子植物化石数据库,为全世界的植物学家提供了一个探讨植物多样性变化的大数据平台,“这个数据库中 包含2000多个化石点和5万条数据,这个数据库为我后续的研究工作奠定了基础。”星耀武说。
研究横断山脉生物多样性形成机制
星耀武之前从未想过,自己有一天会去做横断山脉分子生物地理学的研究。他在瑞士做博士后研究时,有一位同事是研究安第斯山脉的大学者,发表过很多有影响力的研究成果,他们经常在一起聊天。
星耀武告诉这位同事,他读博士期间曾经去过横断山脉,那里的物种多样性并不比安第斯山少,也有很多人去研究,“他说,虽然有很多人去研究,但他认为好像还没有特别有影响力的成果,他说耀武你为什么不去研究呢?其实也就这一句话,让我下定决心。”星耀武的想法引起美国一位生物地理学家的注意,他向星耀武发出邀请,合作研究横断山脉植物演变研究。
西藏-喜马拉雅-横断山脉地区地形图
图中照片分别代表选择的18个类群
2016年,34岁的星耀武完成在美国的博士后研究后毅然回国,并入选中科院“百人计划”,成为中科院西双版纳热带植物园一名年轻的博士生导师。在各方面支持下,星耀武组建研究团队,专注于研究我国西南地区尤其是横断山脉生物多样性的形成机制。
星耀武在野外科考
此后,他亲力亲为,带领学生们在高山峡谷间上演着一堂堂生动的实践教学课。通过多个类群的分析,星耀武和团队 揭示了横断山区高山植物的起源时间可能远早于之前的认知,达到3000万年前,这荐研究对理解整个喜马拉雅地区的植物演化历史具有重要意义。星耀武和团队关于横断山植物多样性的研究陆续在国际顶级期刊《Science》和《PNAS》上发表。
星耀武(右一)在实验室
星耀武还利用自己深厚的古植物学背景,积极推动古植物学和生物地理学的有机融合。他指导研究生 利用化石与分子生物学相结合的方法,开展了多个北温带木本植物类群生物地理学的研究,并开发了新的生物地理学分析方法用于推断分布区和性状的演化。这些研究方法极大推动了生物地理学的研究。
星耀武参加学术会议
2021年10月,星耀武荣获2021年度第三届“吴征镒植物学奖”青年创新奖,“ 吴征镒先生是我的师爷,是中国植物学的高山。获得这个奖项是我莫大的荣耀,我非常看重它,这激励着我继续在植物学研究上努力。”
星耀武获得2021吴征镒植物学奖青年创新奖
未来,星耀武有两个主要目标,一是 继续完善开花植物的化石数据库,目前数据量预计将增加 30%-50%,未来可能达到10万条,以更全面揭示植物演化历史。二是基于在西双版纳的工作, 深入研究东南亚植物多样性演化,并推动中国热带及东南亚地区的植物保护,希望西双版纳热带植物园成为该领域的引领机构。
星耀武在中国科学院西双版纳热带植物园里
从寻找一株藤蔓
到建立全球化石数据库
星耀武的科研轨迹本身
就如同一场生动的演化
——不断适应,持续探索
这份将个人兴趣与国家战略需求相结合的坚守
如同热带雨林中生生不息的种子
正在萌发新的可能