魏辅文院士：大熊猫走到进化尽头？人类要向它学习！

川报观察记者 钟振宇

魏辅文院士。 何晓波 摄

【魏辅文院士简介】

中国科学院院士，保护生物学家，毕业于原南充师范学院，师从中国大熊猫研究开拓者胡锦矗教授，现于中科院动物所从事濒危动物保护生物学研究，兼任中国濒危物种科学委员会副主任。上世纪80年代开始，他坚持在邛崃山、岷山、大小相岭和秦岭等山系的野外研究一线，不断将新的技术手段充实到野生大熊猫保护生物学研究中去，让这一古老物种的诸多科学之谜得以一一破解，为人类科学认知和保护大熊猫作出突出贡献。

在大熊猫科学发现150周年之际，今年3月，四川省地方志工作办公室工作人员一行，带着刚刚出版的中国首部大熊猫志书——《四川省志·大熊猫志》，专程来到位于北京的中科院动物所，拜访从事大熊猫科学研究的魏辅文院士，向这位从四川走出去的专家赠送志书，并送上家乡人民的关心和问候。

魏辅文院士并不宽敞的办公室，被大熊猫挂像、头骨模型和浩瀚的书籍所包围。大家落座后，聊天自然也从大熊猫开始了。

四川省地方志工作办公室领导向魏院士赠送《四川省志·大熊猫志》。何晓波 摄

一种理念——人类要向大熊猫学习

魏院士和我们首先谈起的并不是学术研究，而是他的“熊猫生存哲理”——我们要向熊猫学习，要善于改变自己，才能够更好地生存下来。

他说，在大熊猫数百万年的进化历程中，剑齿虎等一大批同时代的动物都灭绝了。大熊猫能够繁衍至今，甚至被人们称为“活化石”，就在于它不断改变自己，比如改变食性、进化出便于抓握竹茎的“伪拇指”等，适应了生存环境的变化。

“人生何尝不是这样？”魏院士用自己的人生经历诠释着“熊猫生存哲理”。

魏院士回忆：上世纪80年代初，他在报考大学前，并没有远大的理想和抱负，因为父亲生病，便希望通过学医来救治父亲和他人。但事与愿违，他未能被医学院录取。在改报师范学院时他填写了喜欢的数学专业，但最终阴差阳错被生物学专业录取。

“学了一年后，觉得生物学也挺有意思，从大一开始就自学遗传学。”魏院士说，当时育种专家袁隆平是大家的偶像，他也立下了向遗传学进军的志向。

人的发展也离不开机缘。魏院士就读的南充师范学院生物专业，有一位知名科学家——胡锦矗教授，他是我国野生大熊猫研究的开拓者。魏院士清晰记得，1984年暑假，他第一次随胡教授深入王朗和唐家河开展野外调查，“但我的好奇和激动很快就被单调和艰苦的野外工作消磨。”他坦言。

那几年，他随胡教授参加了全国第二次大熊猫资源调查、马边大风顶观察站创建等工作。一年中常有七八个月蹲点野外，土豆腊肉野菜是最好的窝棚大餐。此外，他们还常常面临生命危险，曾多次遭遇大雾而迷失方位。

“年近60岁的胡老师身体力行，带着年轻人跋山涉水、爬冰卧雪，阅读大自然这本‘无字书’，老师严谨的治学态度潜移默化地影响着我。”魏院士说，能够成为胡教授首届研究生弟子，并将大熊猫研究融入自己的人生，是他最大的幸运。

中科院动物所不仅有先进的科研设备，还有和世界接轨的研究理念。1994年，怀着更大理想，他来到这里攻读博士。在这里，他开启了新的学业之旅，也成为事业的一个转折点。

“那时，内地对大熊猫的研究方法非常传统，停留在靠双眼观察、双手记录的阶段，关注大熊猫每天吃多少、在哪里睡觉，研究大致的一些生态学规律，而世界已进入基因研究时代。”魏院士说，当时，尽管大熊猫是保护野生动物多样性的“旗舰”物种，但一直有很多谜团没有解开。

在导师的指导下，他拓展了视野。在四川研究的基础上，他选择了“宏观和微观”生物学相结合的方式，从适应性演化的角度研究大熊猫的来龙去脉。

正如胡锦矗教授所言，他前后招收的研究生百余人，魏辅文在毕业后30多年仍持之以恒地对大熊猫开展全面深入研究十分难得。

近年来，魏院士和他的团队率先将种群基因组学和宏基因组学等新技术引入到大熊猫研究中，开拓了濒危动物种群基因组学与宏基因组学研究领域，系统阐明了大熊猫的种群历史、濒危原因、适应性演化机制与演化潜力等科学问题，以大熊猫为模型揭示了食性特化动物类群在食性转换和特化历程中，如何在形态、行为、生理、遗传和肠道微生物等方面产生适应性演化的规律，并积极推动了国家大熊猫放归和栖息地廊道建设工程的实施。

基于开创性的突出贡献，魏院士成为我国首位主要从事大熊猫科学研究的院士。

魏院士翻阅《四川省志·大熊猫志》。何晓波 摄

一项研究——其他熊类相比，大熊猫遗传多样性处于较高水平

哲学家常用三个问题来概括研究对象：你是谁？你从哪里来？你到哪里去？而研究大熊猫，最根本和基础是了解大熊猫的数量等基本生存现状。

“大熊猫分布在高山密林中，有竹林隐士之称，科研人员很难在野外进行跟踪研究。大熊猫究竟有多少？群体现状如何？这是大家关心问题。”魏院士说。

据介绍，传统的大熊猫种群数量调查主要依赖于大熊猫粪便的特征，比如粪便中竹茎咬节（即粪便中未被消化的竹茎长度）或竹叶残片长度等来区分个体，但业界对这种方法的准确性存在争议。

魏院士发现，大熊猫的新鲜粪便常覆盖一层透明黏膜，黏膜内有从肠道壁脱落下来的细胞，“利用粪便DNA可准确识别大熊猫个体并用于种群数量调查。”

魏院士创建了大熊猫非损伤性遗传分析技术体系，这种调查方法已在四川王朗大熊猫自然保护区种群数量调查中得到应用。魏院士介绍，他和团队通过在王朗地毯式搜索，采集300多份大熊猫新鲜粪便,，遗传鉴定了66只野生大熊，是第三次大熊猫调查数量（27只）的两倍多。这种大熊猫粪分子粪便学技术体系得到国家行业主管部门的高度认可，被作为辅助方法应用在大熊猫调查活动和种群动态监测中。

大熊猫曾一度被认为因繁殖力弱、种群衰退、遗传多样性贫乏等内因而濒危。国际上也长期存在一种“大熊猫走到进化尽头”的观点，并占据上风。魏院士却敢于打破传统认识和一些学术权威，认为在野外考察中发现野生大熊猫的种群数量可能远超过人们先前的估计。基于来自六大山系的大规模野外样品 (159只个体) 的种群遗传学分析，魏院士的团队发现大熊猫具有较高的遗传多样性，表明其仍具有较高的长期续存的演化潜力，“与其他熊类相比，其遗传多样性仍处于较高水平，仍具有进化潜力。”他说。

大熊猫在2016年9月被世界自然保护联盟从“濒危”级降至“易危”级，也从一个侧面印证了魏院士这一论断。“但这并不意味着放松对大熊猫保护的关注度。”他说。

魏院士解释道，通过基因研究分析发现，栖息地破碎化限制了大熊猫迁移扩散与种群间的基因交流。如四川大小相岭山系被大渡河隔开，108国道又将它们各自分割为两大区域，由于数量较小、种群间相互隔离，大小相岭山系内的大熊猫很容易出现近亲交配，导致种群个体的退化。

“解决野外大熊猫栖息地碎片化问题，可以通过修建栖息地走廊，加强孤立的大熊猫小种群之间的连通性，让大熊猫进行自然交流。”魏院士说，四川正在开展这方面的探索，期待取得好的效果。

“此外，将大熊猫从一个区域转移到另一个区域，这种放归也是探索已久的一种方式。”魏院士提醒，如果大熊猫遗传背景相差很大，可能会出现远缘杂交而导致种群衰退等问题，因此应该选择遗传背景相似的大熊猫进行放归。此外，秦岭大熊猫和四川大熊猫是不同的遗传种群，不应与其他种群进行交流，保持秦岭和四川种群的独特性。

在研究大熊猫延续这个大课题的同时，魏院士和他的团队对熊猫在进化中的形态、行为、生理、遗传和肠道微生物等方面的适应性也进行了开创性研究。对于竹子这种低能量食物，大熊猫可以消化利用其中的部分纤维素和半纤维素。“但是研究中并未发现大熊猫身上有相关消化酶的基因，很多学者感到不解。”魏院士说，他利用基因序列分析，发现大熊猫肠道内含有能够消化纤维素和半纤维素的梭菌，以及多种酶的编码基因。在此基础上，团队得出结论：大熊猫在采食竹叶期，肠道生物加强了对粗纤维的利用，而在食物蛋白丰富的笋期，加强了对粗蛋白的利用。“大熊猫消化纤维素的谜团得到了破解。”魏院士说。

魏院士向记者赠书。 何晓波 摄

一种期待——让社会公众认识到与自然和谐相处的重要性

魏院士说，受制于当前技术水平、化石数量等条件，人类对大熊猫整个演化历史变迁认识还不是非常清楚。但他相信，随着技术的进步——比如从古老化石中提取更多有用DNA信息的新手段，一些谜团将得到破解。

魏院士透露，其团队目前的主攻方向是破解大熊猫繁殖中囊胚“延迟着床”的机理，为大熊猫繁育提供更多理论和技术支撑。

魏院士取得的科研成果，根植于川陕甘的大熊猫自然保护区。而他熟悉的这些山山水水，将被建设为大熊猫国家公园。

“这是件好事，也是一个摸索的过程。中国几十年来建设大熊猫保护区的实践，有很多成熟的经验可以借鉴。”魏院士表示，建设国家公园要注意人与自然和谐相处，不能为了保护走向另外一个极端。

“天人合一”是魏院士口中的高频词。他认为，千百年来，大熊猫栖息地周边一直有原住民，他们已经和周围大自然形成了整体。建设国家公园不宜强制迁移原住民，而应探索引导自主搬迁的方式自然减员，或帮助建立一种和谐相处的方式，如开展生态补偿。

保护大熊猫，离不开国家投入大量资金，不少公众对投入与产出存在疑问。为回答这个问题，魏院士所在的动物所与国内外多家单位的专家合作，对大熊猫及其栖息地的生态系统服务价值进行了评估。结果表明，大熊猫及其栖息地的生态系统服务价值每年达26至69亿美元，是大熊猫保护投入资金的10到27倍。

“这充分说明对大熊猫保护的投入非常值得，该研究结果对大熊猫国家公园的建设及其它自然资本的投资具有重要的指导意义。”魏院士指出。

“大熊猫文化”也是魏院士所关心的。1993年，首届“国际熊猫节”在成都举办。在他印象中，这次活动影响大、效果好，让世界加深了对大熊猫的认识，也通过文化搭台、经济唱戏，为四川对外开放作出了贡献。他希望恢复“国际熊猫节”，并建议各地在打出大熊猫“名片”的同时，深度挖掘文化内涵，既要接地气、大众化，更要科学化、提升品位。