作者:王斌 来源: 中国科学报 发布时间:2026-6-4
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细察蛙蟾,四代学者80余年的坚守

王斌在野外。

1982年3月,费梁在贵州江口县梵净山考察。

1940年,刘承钊在峨眉山野外考察。鹰岩供图

江建平在野外。图片除署名外均由中国科学院成都生物研究所提供

■王斌

编者按

中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物标本馆,是目前国内规模最大、亚洲第二的标本库。12万余号藏品和一个个科学问题破解的背后,是四代学者80余年的坚守。近日,本报特邀请该标本馆馆长王斌,讲述这段薪火相传的治学历程。

1938年6月至9月,刚从苏州西迁至华西协合大学的刘承钊教授,组织了到达成都后的第一次野外科考,于峨眉山采集了约10种500余号标本。

这批标本成为中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物标本馆最初的收藏。此后,经四代学者80余年的接续积累,如今馆藏已有12万余号,覆盖我国已知两栖爬行动物种类的80%以上,并且标本资源每年仍以约1000号的速度持续增长。

馆藏标本中,九成以上为中国科学院成都生物研究所的科研人员自主采集。这其中,也流淌着从刘承钊先生到费梁先生,再到我的导师江建平老师以及我这四代专注于两栖动物分类、生态与进化研究的科研人员的心血。这一脉相承的工作,不仅建立了系统、全面的两栖动物“国情报告”,也为国家生物多样性保护战略贡献了关键科学依据。

言传身教 把科研做实

我第一次出野外,就是和江建平老师一起,前往山西中条山一带寻找太行隆肛蛙。首要的工作,是捞河溪边水草处聚集的隆肛蛙蝌蚪。

原想着一手支着网,往水草底下顺势一捞,就有收获,谁承想操作方法其实很有讲究。江老师告诉我,有经验的人会先用棍子从水底前面轻轻搅动,再下网。很多人没掌握诀窍,捞不到东西,就认为这个地方没有目标物种,从而错失机会。

不同物种即使生活在同一条溪流中,习性也各不相同。有的蛙会在繁殖季节把卵产在石头底下,并守护一段时间,等卵孵化成蝌蚪后再离开,而有的可能就没有这样的护卵行为,所以要注意区分。

一路上,我们跋山涉水、驻扎安营,举目观察后再弯腰细寻。每到一处,江老师就会给我讲解标本采集的要领。从前,费梁先生带着他出野外时,也是这样指导的。而费梁先生则是由刘承钊先生手把手教出来的。一代代人传帮带,经验不断积累。

做好笔记是野外科考中重要的工作之一。在标本馆里,陈列了刘承钊先生留下的科考笔记,以示后人。其中,可以看到他详细记录了每个物种的各项测量数值,包括头长、尾长、体长等。

当时的记录非常详尽,因为对于早期研究而言,数据差异往往是判断分类的重要依据。刘承钊先生的记录不仅标准化程度高,字迹也漂亮,英文手写体就如印刷的一样。

刘承钊先生身边还曾跟着一位叫王宜生的绘图员,在相机还不普及的年代,他的画笔发挥了大作用。画中物种多大、形态如何、颜色怎样,甚至背上出现的疣粒,都和实际观察到的分毫不差。

到了费梁先生这一代,野外记录有了专门的表格式记录本,同样详细描述了物种的特征、生态习性等。他习惯用铅笔做记录,一是因为洒了水或福尔马林不容易洇散,二是写错了便于擦改。直到现在,我们在标本标签上写采集号和地点时,仍常用铅笔。

不过,我们现在使用的野外采集记录表更加体系化。以样线法为例,会有规范的样方表格,填报基本信息与过去一致,但内容更精练、指标更明确。

正是在前人的积累和总结下,我们逐步建立和完善了野外调查分类指标体系。比如,森林要区分为常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林等,并记录pH值、温湿度、人类活动痕迹等。在野外这些内容大多需要手填。

采集到物种标本后,科研人员一般会测量物种的大约20个特征。随着研究需要,现在已经增加到40多个,还要用电子显微镜观察内部结构和解剖特征。

可能有人会问,前人将物种相关信息采集得足够仔细,是否可以沿用他们的数据作为标准?答案是否定的,因为即使是同一个地点、同一个物种,不同年代的标本也可能有差异。

如果物种个体变小,我们要通过不断地实际测量后去捕捉这些变化,并加以研究,因为这种小型化胁迫力很可能来自气候的变化。

代代相传的不仅是经验和方法,还有对每一个数据严谨求实的态度。

创新发展 把科研做深

几代人的接力传承中,既有对前人遗留问题的解决,也有不断地创新发展。

1940年,刘承钊先生在雅安宝兴采到宝兴齿蟾。时隔8年,他在彭州龙门山一带采到与宝兴齿蟾形态相似但又有所差异的标本。是否为同一物种,他持怀疑态度。

此后数十年间,学者们陆续积累了一些零星标本,却始终未能从分类学上将龙门山种群与宝兴齿蟾明确分开。费梁先生当年做齿蟾属修订时,重点关注的是类群的分布,没有把龙门山发现的齿蟾认定为一个独立的新物种,仍将其视为宝兴齿蟾的一个地理种群。

直到2016、2017年,江建平老师再次采到一只龙门山个体后,该物种的分类问题才再次得到重视。但我们又面临一个难题:早期宝兴齿蟾标本都用福尔马林浸泡,无法提取DNA,必须重新采集活体材料。

于是团队多次前往宝兴采集新鲜标本。随后又花了两三年时间,跑遍龙门山的沟谷,寻找当地的齿蟾标本。

2018年,当凑够了研究所需要的标本量后,我们在做传统形态测量的同时,还引入了分子系统学方法进行比对,终于证实分布在龙门山的齿蟾与宝兴齿蟾并非同一物种。2020年,这一新种被正式命名为“龙门山齿蟾”。

从刘承钊先生的野外发现,到费梁先生的类群整理,再到江建平老师以及我这一代的野外监测与分子验证,四代人的努力终于让那张写满疑问的手绘图有了科学的定论。

一个科学问题之所以花这么长的时间来解决,是因为的确需要反复考证,同时受限于技术手段,有的争议一时半会儿很难有结论。而我们这一代掌握了更先进的研究方法,有条件去了却前辈留下的遗憾,并有理由将科学研究做得更深入。

我们正着手的红点齿蟾研究就是一个例子。红点齿蟾是一种“半洞穴”两栖物种,在洞穴内的溪流中产卵,蝌蚪也在此发育,长大后则多在傍晚去洞外活动。

洞穴中光照不足、食物匮乏,红点齿蟾蝌蚪演化出了两个显著特征:身体透明、没有色素沉积,还极其“能吃”,以此应对低营养环境。在如此“艰苦”的条件下,它们仍然长得肥硕,甚至出现脂肪肝。

红点齿蟾最早在贵州遵义被发现并描述为新种,后来科考人员确认它在喀斯特洞穴中广泛分布。费梁等前辈也曾多次在重庆等地采集到该物种,并注意到了它独特的生活方式,但受限于研究条件,未能深入探究其适应机制。

如今,我们通过宏基因组测序分析了洞内与洞外蝌蚪的肠道微生物群落,发现洞内蝌蚪的肠道微生物群含有能分解纤维素的菌群,帮助蝌蚪吸收原本无法利用的能量。

基于转录组和比较基因组学分析,我们揭示了红点齿蟾在遗传上存在特殊的光诱导调控机制,从无光环境进入有光环境后,它能快速变黑,速度远超其他物种。

这些机制不仅具有进化生物学意义,还可能为人类疾病研究提供启示。我想,将基础研究转化为应用潜能,是我们这一代青年科研人员面向“十五五”的重要使命与努力方向。

例如,光诱导基因的调控机制或可为某些光相关疾病的治疗提供思路,而红点齿蟾在低营养条件下形成脂肪肝却依然健康的代谢特征,可能为人类脂肪肝和肝病找到新的药物靶点。

我们四代人细察蛙蟾80余年,始终怀揣着同一个信念,以基础研究解开自然之谜,以应用转化服务人民健康与国家可持续发展。

(本报记者杨晨采访整理)

《中国科学报》 (2026-06-04 第4版 人物)
 
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