傳粉昆蟲研究進展
- 作者：
- 安徽新天源建設(shè)咨詢有限公司
- 最后修訂：
- 2020-07-04 09:16:32
摘要：
目錄
主要專家簡介：
展開
【簡介】
傳粉昆蟲作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其種類組成、數(shù)量變化、傳粉對象都直接或間接地反映著生態(tài)環(huán)境狀況及其發(fā)展趨勢；同時，傳粉昆蟲又為生態(tài)系統(tǒng)提供重要的生態(tài)服務(wù)功能，為維持生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡和相對穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。本次沙龍討論了傳粉昆蟲當(dāng)前的研究進展，著重討論了傳粉昆蟲研究對我國的重要生物學(xué)和生態(tài)學(xué)意義；特別討論了中華蜜蜂對我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性等方面的影響，圍繞我國傳粉昆蟲研究以及我國重要本土傳粉昆蟲資源的保護與利用等方面開展了熱烈的討論。
【主持人致辭】
高家祥：歡迎大家的到來！今天的學(xué)術(shù)沙龍是中國科學(xué)院老科協(xié)主辦，動物研究所分會和動物所離退休辦公室承辦。今天的沙龍我們邀請了國家杰出青年獲得者、動物所研究員朱朝動作主旨報告，他的報告題目是“傳粉昆蟲研究進展”。我們還邀請了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所研究員楊冠煌作報告，題目是“我國蜜蜂資源狀況和開發(fā)利用”。下面請朱朝東研究員作報告。
【主旨報告】
朱朝東：傳粉昆蟲研究進展
傳粉昆蟲占所有動物傳粉的80%~85%，為植物-傳粉者生態(tài)系統(tǒng)提供重要服務(wù)，其重要性得到科研工作者和大眾的廣泛認同。據(jù)估計，全球生物物種多樣性約870萬，昆蟲占一半以上，是自然界最主要的傳粉者。目前，已報道的傳粉昆蟲約35萬種，涉及鱗翅目（約14萬種）、鞘翅目（約7.7萬種）、膜翅目（約7萬種）、雙翅目（約5.5萬種）以及其他類群（約0.8萬種）。蜜蜂是最主要的傳粉昆蟲，約有17,000種，全球107種重要作物種類中的90%是由蜜蜂完成傳粉。
圖1. 主要昆蟲類群中傳粉昆蟲種類估計 （Wardhaugh, 2015）
傳粉昆蟲與生態(tài)系統(tǒng)健康、綠色農(nóng)業(yè)、糧食安全以及營養(yǎng)健康等方面具有重要的關(guān)系，野生傳粉昆蟲多樣性還能有效的提高農(nóng)林作物的產(chǎn)量。目前，全球農(nóng)業(yè)對生物傳粉的需求逐年穩(wěn)定增長，僅2009年的估值就高達3600億美元。數(shù)據(jù)表明大約84%的歐洲作物依賴于昆蟲進行傳粉，昆蟲傳粉使全球作物產(chǎn)量增加了75%，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻約為1530億歐元。傳粉昆蟲能有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，例如油菜、芝麻、大豆等油料作物在放養(yǎng)蜜蜂的農(nóng)場里產(chǎn)量和品質(zhì)都更高，增產(chǎn)效果12%~1090%。自上世紀60年代以來，全球依靠昆蟲傳粉的作物種植面積擴大了3倍，昆蟲傳粉服務(wù)所提供的直接或間接的經(jīng)濟價值已成為許多發(fā)達國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值中重要的組成部分。
表1 國內(nèi)外用蜜蜂為農(nóng)作物和果樹授粉的增產(chǎn)效果
然而，歸因于農(nóng)業(yè)活動的加劇、土地使用模式的改變、生境破壞和碎片化、全球氣候變暖、作物遺傳改良、外來物種入侵、昆蟲群落生態(tài)系統(tǒng)改變等因素，全球范圍內(nèi)傳粉者正處于逐漸衰退和喪失的趨勢中，勢必對傳粉服務(wù)質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)功能以及人類食品與健康安全造成嚴重影響。研究數(shù)據(jù)表明，與1800年末期相比，2009、2010年的傳粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。只有24%的原始互作仍然完整。并且顯示已有50%的蜜蜂群滅絕，并導(dǎo)致了407個傳粉網(wǎng)絡(luò)互作的缺失，進一步導(dǎo)致了植物－傳粉者相互作用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能退化。
由于傳粉昆蟲的重要性以及目前所面臨的危機已經(jīng)引起科學(xué)家和民眾的廣泛關(guān)注。諸多地區(qū)級、國家級乃至全球級別的傳粉研究已經(jīng)取得了階段性的成果。就全球范圍來說，傳粉昆蟲的研究主要包括四個時期，分別為：1）萌芽與發(fā)展初期（18世紀初到20世紀上半葉）；2）發(fā)展期（20世紀下半葉）；3）快速發(fā)展期（20世紀90年代起至21世紀初）；4）新快速發(fā)展期（2003年以后）。
圖2全球傳粉昆蟲研究歷程概述
此外，世界糧農(nóng)組織（FAO）圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生物多樣性主題提出加強管理與實踐，設(shè)立農(nóng)-林系統(tǒng)，通過加強昆蟲傳粉來提高作物產(chǎn)量，于2015年發(fā)布“聚焦于傳粉，保護生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”的政策分析報告；生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)政府間科學(xué)政策平臺（IPBES）是一個評估生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，以提供決策服務(wù)的政府間機構(gòu)。該機構(gòu)開展了傳粉者、傳粉與食品生產(chǎn)、生物多樣性主題評估，也于2017年3月5日發(fā)布了以“傳粉者、傳粉與糧食生產(chǎn)”的主題評估報告。與此同時，美國、歐盟、英國、德國等國家也都制定了關(guān)于傳粉昆蟲的戰(zhàn)略研究和行動計劃。
在傳粉生物學(xué)領(lǐng)域，全球研究論文增長較快，2015和2016年發(fā)表論文數(shù)量基本不變。從論文數(shù)量來看，全球從事傳粉生物學(xué)研究的科研人員規(guī)模有限，2016年全年論文數(shù)量為歷史峰值，達2132篇。從整體趨勢看，傳粉生物學(xué)研究規(guī)模較小，但增長較快，21世紀以來基本保持穩(wěn)定增長。從專利的申請數(shù)量變化趨勢來看，傳粉生物學(xué)相關(guān)技術(shù)開發(fā)變化幅度較大，但整體呈現(xiàn)增長的趨勢。傳粉生物學(xué)的專利技術(shù)研發(fā)分為幾個階段。2003-2007年，全球傳粉生物學(xué)相關(guān)專利申請數(shù)量維持在200以內(nèi)，2008-2014年開始出現(xiàn)快速增長的趨勢，2015年起，每年昆蟲傳粉相關(guān)專利申請數(shù)量約700件。
通過對全球范圍傳粉生物學(xué)領(lǐng)域2013-2017年的高被引論文進行定性分析，發(fā)現(xiàn)近年來國際傳粉生物學(xué)領(lǐng)域主要聚焦在傳粉昆蟲多樣性、傳粉昆蟲與植物相互作用、環(huán)境對傳粉昆蟲的影響、傳粉昆蟲的保護與利用、基于大規(guī)模數(shù)據(jù)的經(jīng)濟與生態(tài)影響評估等方面。
1）傳粉昆蟲多樣性：近年來主要在蜜蜂的遺傳演化歷程、非蜜蜂的其他傳粉昆蟲生物多樣性研究等方面取得突破；通過多種手段對傳粉昆蟲的多樣性進行測量，并通過多個方面顯示傳粉昆蟲的重要性和生態(tài)服務(wù)價值。
2）傳粉昆蟲與植物相互作用（傳粉昆蟲與植物相互適應(yīng)的研究）：植物與傳粉昆蟲之間的相互作用一直是傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向之一。近年來主要研究涉及植物對傳粉者的作用、傳粉者對植物的作用、植物性狀與傳粉昆蟲在形態(tài)、信號、基因組水平的協(xié)同進化、物種在群落中的相互作用形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及傳粉網(wǎng)絡(luò)在不同環(huán)境梯度下的變化等方面。
3）環(huán)境對傳粉昆蟲的影響：傳粉昆蟲面臨多重環(huán)境壓力，包括氣候變化、土地使用集約化、外來入侵物種、害蟲與致病菌、殺蟲劑的大量使用、轉(zhuǎn)基因作物種植等，這些因素相互作用，嚴重威脅著傳粉昆蟲的生存。作物和野生植物的昆蟲傳粉者正面臨著全球威脅，傳粉昆蟲下降或損失會產(chǎn)生深遠的經(jīng)濟和環(huán)境后果。多種人為壓力，包括土地利用集約化、氣候變化、外來物種和疾病蔓延等，是導(dǎo)致傳粉者下降的主要因素。而且這些壓力（如缺乏食物源、疾病和殺蟲劑）相互交錯組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。
圖3 各種環(huán)境因素對傳粉昆蟲的各個層面的影響
4）傳粉昆蟲的保護與利用：首先，改進自然環(huán)境與生境，提高野生傳粉昆蟲的存活率和多樣性，提高作物授粉率；其次，通過生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)加強傳粉網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性和功能；此外還需大力開展傳粉昆蟲繁育工作，用以為農(nóng)林生產(chǎn)提供傳粉服務(wù)
5）傳粉昆蟲的評估：目前已經(jīng)有許多研究開展了對蜜蜂及其他野生傳粉昆蟲的多樣性和豐富度下降是否會對作物產(chǎn)量和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的評估工作，并揭示了二者之間的顯著相關(guān)性。
與此同時我們還通過ESI對pollination和pollinator等關(guān)鍵詞進行檢索，可以大致得出傳粉昆蟲研究領(lǐng)域的現(xiàn)有研究前沿如下：1）常用新煙堿類殺蟲劑對蜜蜂的殺傷作用；2）野生授粉昆蟲對農(nóng)業(yè)增收和作物健康的積極影響；3）傳粉昆蟲種群測量與評估；4）花朵與傳粉昆蟲的生態(tài)聯(lián)系。通過利用Vos Viewer軟件繪制傳粉生物學(xué)關(guān)鍵詞共現(xiàn)（co-occurrence）聚類圖，獲得傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點包括：1）傳粉昆蟲的形態(tài)學(xué)、系統(tǒng)進化、分類學(xué)方面的研究；2）傳粉昆蟲介導(dǎo)的植物繁殖、選育、選種等的研究，以及花粉限制對傳粉昆蟲的影響；3）殺蟲劑導(dǎo)致傳粉昆蟲，尤其是蜜蜂、熊蜂的種群下降的影響；4）傳粉昆蟲介導(dǎo)的植物基因表達、生長、增產(chǎn)等；5）景觀變化、城市化等環(huán)境因素導(dǎo)致生物多樣性降低、傳粉服務(wù)功能下降、傳粉昆蟲群體數(shù)量下降等影響評估，并提出相關(guān)的控制與管理措施；6）植物-傳粉昆蟲互作與共生、植物與傳粉昆蟲形成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面的研究；7）傳粉使植物基因流擴散，使植物基因變異和多樣性。
圖4. 2013-2017年傳粉生物學(xué)研究熱點分布情況
傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)熱點包括：果樹育種和優(yōu)化種植系統(tǒng)、經(jīng)濟作物的親本改造技術(shù)、人工授粉及密封養(yǎng)殖裝置、轉(zhuǎn)基因作物的基因保護。對于昆蟲來說，昆蟲的飼養(yǎng)和保護是技術(shù)應(yīng)用的重點；對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，如何有效控制授粉時間、授粉規(guī)模、基因污染等是技術(shù)開發(fā)的重點。
我國傳粉昆蟲研究員起步較晚，主要包括：1）萌芽期（2000年前）；2）發(fā)展期（2001-2009年）；3）快速發(fā)展期（2010年以后）。我國傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展歷程如圖5所示，國內(nèi)外的發(fā)展歷程比較如圖6所示。
圖5中國傳粉昆蟲研究歷程概述
圖6傳粉生物學(xué)領(lǐng)域國際國內(nèi)發(fā)展歷程比較
我國傳粉昆蟲研究目前處于快速發(fā)展期，也受到了諸如國家自然科學(xué)基金委員會等項目的支持，數(shù)據(jù)表示2013年-2017年間，NSFC資助了近110項傳粉生物學(xué)的面上項目，這些項目的研究領(lǐng)域包括蜜蜂生理生化研究、傳粉昆蟲分類、傳粉機制，以及傳粉網(wǎng)絡(luò)。此外，農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項資助了少量傳粉生物學(xué)研究項目。在傳粉者保護與利用方面，面對我國養(yǎng)蜂業(yè)存在的標(biāo)準化規(guī)模生產(chǎn)程度低、蜂螨、白堊病、中蜂囊狀幼蟲病和爬蜂綜合征等疫病比較突出、蜜蜂授粉增產(chǎn)的意識不強、蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全水平不高等問題，我國養(yǎng)蜂業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出，要大力推廣蜜蜂授粉增產(chǎn)技術(shù)、加強蜜蜂資源保護和種蜂生產(chǎn)能力，加強蜂病防控和蜂藥研制等措施。總的來看，相較于國外的資助項目，我國對傳粉生物學(xué)研究領(lǐng)域的經(jīng)費投入較少、方向較窄。
除中國科學(xué)院外，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等院校也在傳粉領(lǐng)域開展一定研究，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的傳粉生物學(xué)領(lǐng)域前沿人才。除論文量最多的研究機構(gòu)以外，中山大學(xué)等研究機構(gòu)的論文影響力也較高。專利申請方面，中國傳粉生物學(xué)相關(guān)專利申請人以研究院校為主，這和國際專利申請人以公司為主不同。
近年來，我國傳粉昆蟲學(xué)領(lǐng)域取得了一些重要的進展，主要體現(xiàn)在以下四個方面：
1）傳粉昆蟲多樣性研究：中國科學(xué)院動物研究所的牛澤清博士與其合作者長年致力于蜜蜂分類的研究，近五年對Colletes、Homalictus、Anthidiellum等多個屬種進行整理，發(fā)表了大量新屬種，并提供了目前中國已知物種1342種。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所的安建東研究員等對華北的熊蜂進行了研究，共發(fā)現(xiàn)熊蜂76種。此外，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA分子分類學(xué)、宏基因組等方法推動了傳粉昆蟲多樣性的研究。中國科學(xué)院動物研究所的Doulgas Chesters博士和朱朝東研究員等將一種新的多基因數(shù)據(jù)集的物種聚類方法應(yīng)用在對北京蜜蜂序列數(shù)據(jù)集的分析上，通過系統(tǒng)發(fā)育和基于距離法的多基因條形碼的方法對蜜蜂群落進行了分析。
2）傳粉昆蟲與植物的相互作用：我國研究人員參與矮牽牛的基因組研究，現(xiàn)包含從蜜蜂轉(zhuǎn)為蛾類授粉的轉(zhuǎn)錄因子屬于基因組獨特的動力區(qū)域，這可能是花顏色模式多樣性和傳粉系統(tǒng)多樣性的關(guān)鍵。黃雙全教授等經(jīng)歷了兩年對自然狀態(tài)下混合生長的6種馬先蒿的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)了典型“馬先蒿式”機械隔離機制，顯示了傳粉者與植物具有很高的恒定性，以及植物減少異種花粉傳遞的策略。此外，還率先在國際上構(gòu)建了生物多樣性群落內(nèi)的異種特異的花粉傳遞有向網(wǎng)絡(luò)。
3）環(huán)境對傳粉昆蟲的影響研究：中國學(xué)者分別通過轉(zhuǎn)基因作物、殺蟲劑、病蟲害等方面對傳粉昆蟲的影響展開了相關(guān)研究，如研究證實轉(zhuǎn)基因棉花花粉會影響意大利蜜蜂的基因漂移速率；殺蟲劑的使用會降低蜜蜂的覓食能力和躲避捕食者的能力，并會影響幼蟲的學(xué)習(xí)能力，通過與蜜蜂氣味結(jié)合蛋白之間的相互作用，可能造成嗅覺功能紊亂；實驗研究發(fā)現(xiàn)蜂螨更喜歡寄生哺育蜂及其機制。
4）傳粉昆蟲的保護與利用：我國研究人員與國際機構(gòu)開展了少量的合作研究，如定量研究了加強傳粉者的密度和豐富度到何種程度能改善依賴傳粉者傳粉的作物系統(tǒng)的產(chǎn)量。
利用Vos Viewer軟件分析2013-2017年中國傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的SCI論文，獲得中國傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點是：1）植物花粉管生長、發(fā)育等分子、細胞層面基礎(chǔ)機制研究；2）傳粉昆蟲的分類學(xué)研究，及其遺傳多樣性、保護、種群擴散等方面的研究；3）昆蟲傳粉在植物遺傳育種、進化中發(fā)揮重要作用；4）與傳粉相關(guān)的植物轉(zhuǎn)錄因子、microRNA、殺蟲劑耐藥性等方面的研究；5）傳粉昆蟲的種群優(yōu)化、傳粉昆蟲互作等方面的研究。
圖7 2013-2017年中國傳粉生物學(xué)研究熱點
目前，我國已經(jīng)于2015年成立傳粉昆蟲學(xué)術(shù)專業(yè)委員會，隸屬于中國昆蟲學(xué)會。傳粉昆蟲學(xué)術(shù)專業(yè)委員會致力于努力提高我國傳粉昆蟲學(xué)術(shù)研究，并于2016年成功舉辦了第一屆中國昆蟲學(xué)會傳粉昆蟲學(xué)術(shù)研討會，目前已經(jīng)成功舉辦了四屆，同時專業(yè)委員會還致力于與國際接軌，邀請國際知名傳粉昆蟲研究領(lǐng)域?qū)＜襾砣A參加會議，為我國從事傳粉昆蟲研究的科研人員提供了一個非常好的國際/國內(nèi)學(xué)術(shù)交流和合作平臺。
圖8 第一屆中國昆蟲學(xué)會傳粉昆蟲學(xué)術(shù)研討會合影
目前，由中國科學(xué)院動物研究所牽頭組織的“科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項”-“中國東部傳粉昆蟲資源調(diào)查與評估”已經(jīng)獲批立項，該項目選擇中國東部農(nóng)林交錯帶中代表性地區(qū)，建立長期觀測樣點，進行全面的傳粉昆蟲調(diào)查與標(biāo)本采集，同時對傳粉昆蟲訪花（傳粉）、蜜源植物與生境圖像等資料進行收集、整理，基本摸清研究區(qū)域傳粉昆蟲資源。同時對傳粉昆蟲多樣性分布格局以及傳粉昆蟲時空動態(tài)進行綜合分析，對農(nóng)林交錯帶傳粉昆蟲資源進行評估，并針對現(xiàn)在傳粉昆蟲生境狀態(tài)提出具有可行性的多樣性保護策略，為農(nóng)林交錯帶生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)利用提供數(shù)據(jù)與理論支撐。
【邀請報告】
楊冠煌：我國蜜蜂資源狀況和開發(fā)利用
剛才朱朝東研究員把傳粉昆蟲研究介紹得很全面。現(xiàn)在的科學(xué)當(dāng)中我是落伍者，今天借這個機會向大家匯報一下我在過去關(guān)于中華蜜蜂的研究工作，只是傳粉昆蟲中的一小點，補充一些大家有興趣的東西。
我國目前蜜蜂屬物種主要有6種，包括意大利蜜蜂（Apis mellifera）、東方（中華）蜜蜂（Apis cerana）、大蜜蜂（Apis dorsata）、黑大蜜蜂（Apis laboriosa）、小蜜蜂（Apis florea）以及黑小蜜蜂（Apis andreniformis）。其中，中華蜜蜂是我國本土的主要蜂種，在引進意大利蜜蜂之前，中華蜜蜂是主要的蜜源。
中華蜜蜂對我國的森林生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的作用，中華蜜蜂交意大利蜜蜂更為耐寒，能夠在高緯度的森林生態(tài)系統(tǒng)的生存，進而可以幫助高山植物進行傳粉服務(wù)，是形成我國特有森林多樣性生態(tài)系統(tǒng)的重要因素之一。此外，也是由于中華蜜蜂的存在，我國的植被存在明顯的分層現(xiàn)象，相比于歐洲和美洲植被，我國的植被有著明顯的高、中、低的層次，形成我國的特有的植被狀況。此外，中華蜜蜂可能還會影響昆蟲和鳥類多樣性。
現(xiàn)在中華蜜蜂正在逐漸消亡，根據(jù)楊冠煌先生的數(shù)據(jù)考察顯示，1906年家養(yǎng)的中華蜜蜂是500多萬種群，除了新疆，其他各地均有飼養(yǎng)中華蜜蜂；然而到了2006年，中華蜜蜂僅分布我國西南地區(qū)。一百年間，中華蜜蜂的生存空間受到了極大的擠壓，據(jù)不完全統(tǒng)計約有消失達到70%以上的中華蜜蜂種群已經(jīng)消失了。其主要的原因為意大利蜜蜂的引進楊冠煌先生曾參與中央電視臺拍攝的意大利蜜蜂消滅中華蜜蜂的紀錄片，顯示中華蜜蜂無法識別侵入巢穴的意大利蜜蜂，意大利蜜蜂進入巢穴后找到蜂后殺死，因此有意大利蜜蜂的地方中華蜜蜂就會被消滅掉。外來蜂種還會引起各種病害，1973年在廣東發(fā)現(xiàn)的蜜蜂病害直接導(dǎo)致了四川一帶幾十萬中華蜜蜂的消亡。此外，外來蜂種還會干擾中華蜜蜂蜂王的交配活動，導(dǎo)致蜜蜂無法繼續(xù)繁衍下去。農(nóng)民為了提高養(yǎng)蜂的生產(chǎn)效率引進優(yōu)良意蜂，放棄中蜂，也是中華蜜蜂數(shù)量正在逐步減少的原因之一。
然而，意大利蜜蜂無法代替中華蜜蜂的生態(tài)作用，因為意大利蜜蜂活動時間要比中華蜜蜂少兩三個小時，很多小花小草都不能授粉；意大利蜜蜂也不能在低溫下采集，中華蜜蜂氣溫7攝氏度時就可以采集；而且無法進行本地飼養(yǎng)，失去代替中華蜜蜂授粉的作用，意大利蜜蜂沒有辦法對抗很多昆蟲的攻擊，尤其沒有辦法成為當(dāng)?shù)氐囊吧鄯洌M一百多年也沒有辦法在野外生存。
保護我國本土蜜蜂資源就是保護我們的家園，引進外來蜂種不等同于我國蜜蜂，不利于我國生物系統(tǒng)保護，應(yīng)該控制其發(fā)展。我國的蜜蜂是維持我國生態(tài)系統(tǒng)的重要種群，也是人類的健康使者，蜜蜂是人類的朋友，我們應(yīng)該愛護它、保護它。
【討論與交流】
李典謨：大概二十年前，我就和楊所長研究過意大利蜜蜂的引進對中華蜜蜂造成的威脅，這個外來物種入侵的歷程十分相似。因為中國引進意大利蜂，促使中華蜜蜂的瀕危，并曾經(jīng)想從生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、行為學(xué)等方面探究意大利蜜蜂夠避開中華蜜蜂衛(wèi)士的機制？此外，物種的保護一個非常有效的手段就是建立保護區(qū)，目前也建立了一些中華蜜蜂的保護區(qū)，但是由于中華蜜蜂蜂蜜產(chǎn)量低，質(zhì)量也比較差，蜂農(nóng)就不愿意養(yǎng)殖，雖然建了保護區(qū)，中華蜜蜂的保護仍然存在一定的問題，所以我想問的就是有什么好的手段能夠保護中華蜜蜂？
楊冠煌：這是一個很有意義的問題，中華蜜蜂對于外來物種缺乏抵御能力，所以保護中華蜜蜂除了自然保護區(qū)以外，應(yīng)該提高中華蜜蜂工蜂的警惕性。再者，就是提高中華蜜蜂的產(chǎn)蜜量，因為現(xiàn)在意大利蜂的產(chǎn)蜜量和中華蜜蜂相差一倍，中華蜜蜂的蜂蜜質(zhì)量又不高，可能需要從轉(zhuǎn)基因以及其他基因工程的層面對中華蜜蜂進行“改造”，提高其警惕性，并且提高蜂蜜和蜂王漿的產(chǎn)量和質(zhì)量，才能從根本上解決這個問題。
張勁碩：非常感謝有機會和各位交流，因為很多公眾都會問很多和蜜蜂有關(guān)的問題，上次請教過朱朝東老師，但是沒有特別準確的答案，現(xiàn)在有很多老先生在，有些都是特別簡單的問題。蜂王到底是怎么產(chǎn)生的？為什么有一個蜜蜂卵最后就能發(fā)育成蜂王？看到的資料是要專門建立一個王臺，是不是本身很隨意產(chǎn)的卵，只是王臺把它變成了未來的蜂王，還是確實潛在就是有什么特殊的基因決定它就有資格發(fā)展成未來的蜂王？
楊冠煌：所有的卵的基因都是一樣的，工蜂和蜂王都是一樣的卵，但是蜂王吃了王漿，營養(yǎng)改變它的體質(zhì)，所以完全是后天決定的，工蜂要是吃的王漿多了也能變成蜂王，營養(yǎng)不好的工蜂都是雌性，基因也都是一樣的。
朱朝東：實際上蜜蜂研究所發(fā)布了一本這么厚的關(guān)于蜜蜂生物學(xué)的書，1000多頁，研究的就是這個問題，這個技術(shù)問題早就解決了，而且早就明確回答了。基因上沒有任何差異，可以說任何蜂都可以為王，但是有一部分是基因決定的，就是遺傳物質(zhì)的倍性，單倍體是雄性，雙倍體是雌性。蜂王是隨機的，產(chǎn)的卵也是隨機的，有些有潛質(zhì)的就被未來成為蜂王的那只殺掉了，書里面有非常明確的描述，相信未來博物館會受到更多關(guān)于蜜蜂的問題，那本書里也有非常詳細的回答，而且這個問題解決得比較早，屬于昆蟲發(fā)育生理學(xué)，也都是非常基礎(chǔ)的東西。
張勁碩：可能老百姓也知道蜜蜂要攜帶花粉在腿上，但是這種結(jié)構(gòu)到底是什么結(jié)構(gòu)？完全靠花粉粒本身自己粘在腿上，還是真的有一個特殊的結(jié)構(gòu)去兜著？具體微觀上是什么結(jié)構(gòu)能夠確定只是后足而不是前足和中足去攜帶花粉？
朱朝東：蜜蜂物種侵占很大，多樣性很高，并不是所有的蜜蜂都能夠攜帶花粉，其次不同種類的蜜蜂攜帶花粉的方式也不盡相同，意蜂和中蜂蜜蜂后足能夠攜帶花粉是因為其后足具有一個攜粉框，能夠?qū)⒄吃谌淼幕ǚ廴考性跀y粉框內(nèi)；此外，有些種類還會將收集的花粉集中在嗉囊或者腹部。
喬格俠：以前也聽過朱朝東研究員的報告，但這是第一次聽相關(guān)的進展和問題，盡管我自己沒有做傳粉，但是分會的成立、項目的推動我還是做了很多推力，意識到了傳粉昆蟲的重要性。2007年到2016年我也有一個團隊在做這項工作，我們關(guān)注到了傳粉這一大塊。經(jīng)過多年的努力，科學(xué)院和農(nóng)業(yè)部第一次立項，也是我國對傳統(tǒng)昆蟲資源調(diào)查的第一步，所以我和幾位老師的看法也是一致的，個人認為現(xiàn)在目前這樣一個發(fā)展階段，我們需要綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)，也需要減少化肥的使用量、農(nóng)藥的使用量。清楚了解傳統(tǒng)昆蟲對我們國家有目的、有步驟地評估、利用自己的資源打下了基礎(chǔ)。如何讓傳統(tǒng)昆蟲在林業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮最大化的作用，個人覺得應(yīng)該改變單一的種植模式，采取多樣化的模式，就是改變耕作模式，這種耕作模式會讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)或者森林植被的多樣性提高，其實也包括大量的傳統(tǒng)昆蟲。我們應(yīng)該先摸清“本底”情況，再進行農(nóng)業(yè)耕作模式的改變，包括有些油茶也是一樣，真正在生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中找到優(yōu)勢的昆蟲是什么，然后再一步一步推廣。此外，除了把傳粉昆蟲資源“本底”搞清楚，相關(guān)的建議也要抓緊，應(yīng)該更多地呼吁引起國家重視，也要加強這種宣傳，讓更多的公眾知道，尤其讓高層管理者知道，這樣工作才能往前推進。
朱朝東：不僅僅是動物研究所，也不僅僅是科學(xué)院，傳粉昆蟲資源調(diào)查其實是任重道遠。我們不光是把昆蟲的本底搞清楚，或者作出比較好的文章，傳粉項目的選擇從一開始就是要面向國家，這是我們動物研究所的強項，確實也需要培養(yǎng)更多的人才，但是國家的需求某種意義上也需要包括科研工作者，退休的老先生從各個角度呼吁。除了我們的基礎(chǔ)研究，除了我們的國家需求，還有一個科普的原則，所以今天真的特別感謝博物館的張館長，未來需要在中小學(xué)這個階段，甚至走進大學(xué)課堂要跟他們講蜜蜂的重要性，只有把這個重要性講了以后，相信未來國家有更多人員投入傳統(tǒng)昆蟲的研究，我們才有年輕人可以頂?shù)蒙稀Ｄ壳皣艺诖罅χС挚破者@件事情，也是非常期待將來能夠更多地開展傳統(tǒng)昆蟲的科普課程。
吳燕如：我就是搞分類搞了一輩子，現(xiàn)在我還在提這個問題，真正搞蜜蜂分類的屈指可數(shù)，所以我的意思就是搞多樣性最后的結(jié)果得認識這個物種，不認識這個物種從何談起多樣性，所以搞分類搞了一輩子，現(xiàn)在還要強調(diào)分類，特別是傳粉昆蟲。不同的蜜蜂是一個組科，分成很多種類，采粉器官的部位不同，不認識它怎么搞多樣性？
朱朝東：作為重點實驗室主管科研的副主任，我對分類不敢說狂熱，但是很熱愛，這一點初心是不會發(fā)生變化的，做到現(xiàn)在全國昆蟲分類的工作我也是不遺余力的，相信在座的各位先生都是看著我成長、奮斗和努力。關(guān)于蜜蜂分類的問題，瀕危是非常正常的現(xiàn)象，我一點都不會難受，正是因為瀕危所以我們才在全國各種會議上呼吁，中國昆蟲分類試點亟待發(fā)展。傳粉昆蟲毫無疑問是其中發(fā)展的一個方面，其實很多學(xué)科都面臨這個問題，分類學(xué)工作的隊伍下降，現(xiàn)在研究生還是有一部分在堅持來做經(jīng)典分類學(xué)的工作，這是非常不容易的，尤其是在現(xiàn)在的評價體系下面，但是科學(xué)院動物研究所有寬容的部分，一方面讓年輕人感受到壓力，另一方面也讓年輕人能夠沖出重圍、堅持分類，能夠保留不可替代的昆蟲研究隊伍真的是很難得。
【結(jié)論和建議】
在 2016年，人類世作為非正式的地質(zhì)年代被國際大會接受，建議的起點為公元1950年。這表明大氣中二氧化碳和懸浮微粒的增多、海洋的酸化、升溫等，人類影響已經(jīng)超過地球系統(tǒng)的自然變化，無論是幅度還是速度。人類影響可能誘發(fā)連鎖反應(yīng)，后果嚴峻。當(dāng)前氣候系統(tǒng)和生物系統(tǒng)服務(wù)壓力巨大，人類必須積極作為，才有可能扭轉(zhuǎn)趨勢。
氣候變暖是一個復(fù)雜的巨型的系統(tǒng)工程，它涉及到地質(zhì)、氣象、生物、天文和物理等，有必要把不同學(xué)科的科學(xué)家聚在一起，共同探討這個問題。
