大家好，我是魯麗敏，來自中國科學院植物研究所，主要從事葡萄科植物的分類學研究。每次提到我的專業，大家問的第一個問題就是：什麼品種的葡萄好吃？什麼葡萄釀的酒好喝？據統計，現在全世界已經有超過8000種葡萄品種，其中有將近2000種是作為水果直接食用的，有超過6000種是用於釀酒的。▲不同用途的葡萄品種：鮮食品種（上），釀酒品種（下）雖然我不知道哪種品種的葡萄最好吃，但是釀酒的葡萄一般都不好吃。這種葡萄一般皮比較厚、籽大、果肉少、味道酸澀，葡萄酒裡面很多的風味都來自葡萄的果皮。圖片下面這排葡萄雖然看起來也很可口，但是我不推薦大家吃。雖然葡萄品種眾多，但絕大多數都可以歸入一個物種，就是原產歐洲、中亞的葡萄——Vitis vinifera。我主要研究葡萄科的野生物種。葡萄科是一個大家族，包括約1000個成員。葡萄科又分為16個屬，就像是16個小家庭。葡萄就是葡萄屬這個小家庭的75個成員之一，它是葡萄科大家族1000個成員里的千分之一。葡萄科是一群什麼樣的植物？絕大多數的葡萄科植物都有卷鬚，我們可以根據它的卷鬚和葉子對生的特徵進行鑑定。大多數葡萄科植物都生長在熱帶和亞熱帶，地圖上的紅色部分就是葡萄科的分布範圍，這些地區很多都有我們的足跡。我的工作首先是要把這些野生的葡萄從世界各地採集回來，然後對它們進行研究。有些朋友可能會有疑問，葡萄科的果實能不能吃？好不好吃？怎麼吃？▲從左上至右下：葡萄屬 Vitis，烏蘞莓屬 Causonis葡萄瓮屬Cyphostemma，大麻藤屬Cayratia總的來說，葡萄屬的70多個物種都是可以吃的，但是好吃與否因人而異。我的一個朋友嘗了一個野生的山葡萄，就覺得極其難吃。但是，葡萄科其他屬的果實，味道就很不一定了。在雲南有一些當地人會吃烏蘞莓屬植物的果實，我的一個朋友說這種果實吃起來是酸甜口味，但是不能吃多，吃多了會拉肚子。非洲沒有原產的葡萄屬的物種，所以當地人也會吃葡萄科葡萄瓮屬這種毛毛的果實，好像吃了也沒有什麼問題。右下圖中這個大麻藤屬的粉色小果非常好看，能讓人流一地口水。我當時第一眼看到也特別饞，想要剝一個嘗一嘗。結果才剝了一半，手就腫了。後來和導師提起這件事情，她說「啊，印象太深刻了！」當時她也沒忍住嘗了一口，舌頭大半天都沒轉過彎來。我們在野外能拍到葡萄科各種漂亮的果實，但是我們一般都不吃。不吃並不是因為怕死，主要是吃多了拉肚子怕找不到廁所。最重要的是，如果一旦吃死了，會打亂我們的採集計劃。圖中的這些果實，人類大多會覺得極其難吃，但是對於鳥類來說則是美味佳肴。鳥類有一個特點，它的視力特別好，但是味覺特別差。葡萄科這類鮮艷漂亮的果實，似乎是專門為鳥類這種視覺犀利、味覺遲鈍的動物量身定製的。鳥類吃了果實後，就會幫助葡萄科傳播種子。我們可能不知道，還有一些常見的物種也是屬於葡萄科的，例如爬山虎。在路邊、公園、荒山上，它們都隨處可見。爬山虎在秋天時葉子會變紅，遠遠看去非常漂亮，也是著名的紅葉植物，所以它還有一個名字叫地錦。如果你仔細觀察它，會發現它的卷鬚頂端生有吸盤。可不要小看這種吸盤，科學研究發現，每一個吸盤的附着力可以達到10牛頓，相當於兩瓶500毫升礦泉水的重量。正是得益於這樣強大的吸盤，一株拇指粗細的爬山虎就可以爬滿幾百平方米的牆面。爬山虎在冬季也是鳥兒們重要的食物來源，我們經常能拍到各種鳥兒爭搶爬山虎的果實。下圖這種花兒是大花草科的大王花，它是世界上最大的花，直徑最大可超過一米，曾經一度被誤傳為是食人花。雖然它不是葡萄科的，但是它的生存卻離不開葡萄科崖爬藤屬植物。崖爬藤屬植物長相非常普通，但大花草科植物卻嚴格寄生在這個屬的植物上面。大花草只能長出一朵花，沒有根莖葉，也不進行光合作用，吃喝拉撒全部依賴崖爬藤屬植物。它們兩個之間的關係，就像歌里唱的「一個貌美如花，一個賺錢養家」。扁擔藤Tetrastigma planicaule（右）大花草科大概有40多種植物，我國只有一種，叫寄生花。它寄生在扁擔藤和一些其他物種的根上。我們曾經以為它消失了，但前幾年它又在雲南被重新發現了。最近也有科學家用全基因組測序的方法研究寄生花，發現寄生花確實很懶，它丟掉了將近一半的基因。這些基因是用來幹嘛的呢？主要控制光合作用和根葉的發育。這個花兒還借來了寄主的好多基因來行使防禦和應激過程。但是這麼漂亮的「小仙女」，怎麼就看上了其貌不揚的崖爬藤？崖爬藤難道僅僅因為它長的好看，就心甘情願地養着它們？我們還不太清楚它們之間的共生機制，這有待科學家進一步研究。講到這兒，大家可能對葡萄科有個基本的印象：葡萄科都是藤本植物，可以爬得很高。但接下來這位可能會顛覆大家的印象。在全世界的石灰岩山地，雖然雨量不一定少，但是存水能力特別差。在非洲的石灰岩山地，各種各樣的植物就進化出了各自的抗旱能力，葡萄科也不例外。我在馬達加斯加第一次看到圖中這樣的植物。它下面有水瓮一樣的樹幹，上面還伸出像八爪魚一樣的觸鬚。我當時以為是什麼外星物種，後來嚮導告訴我這種植物是葡萄科葡萄瓮屬的。我就激動地去找它的葉子。雖然當時是旱季，葉子很少，但還是找到一個小枝條。我們發現它的卷鬚和葉子是對生的，又看到啞鈴型的花，說明它確實是葡萄科葡萄瓮屬的。後來，嚮導也因為優異的表現被我們忽悠來植物所讀博士了。葡萄瓮屬的好多物種除了能生成水瓮一樣的莖，它的葉片還會肉質化，也是我們多肉愛好者很喜愛的一類多肉植物。當地人也特別喜歡它，他們會把這種植物從野外挖回來種到房前屋後。一方面可以裝飾自己的庭院，也說不定哪一天就把它們賣了。正是因為這樣的濫采濫挖，我們在野外已經很難看到葡萄瓮屬很多物種的野生植株了。大家可能覺得我的工作很有趣，可以到處旅遊見識很多新鮮玩意兒。其實，我們的工作也挺艱苦。大家看到這些圖片可能有點噁心，但這就是我們日常打交道的一些小動物。我們對上方的蛇和螞蟥又愛又怕。這兩種東西的出現，經常代表生境是比較原始的，可能採到一些很好的東西。為了防蛇和螞蟥，我曾經也打過綁腿，還定製過用那種大布做的螞蟥襪，但在螞蟥多的地方這些做法也不太管用。螞蟥多的時候，路上、葉片上全都是它們搖晃的小身姿，它們會隨時「piu」一下彈到你身上吸你的血。即使你打着綁腿，它們還能從脖子或者腦袋上吸你的血。雖然最開始感覺比較恐怖，但是咬得多了也就不怕了。我現在不打綁腿也不穿螞蟥襪，把褲腿往襪子裡一塞就鑽進林子了。采葡萄還會經常遇到螞蟻，全世界的螞蟻都很愛葡萄科植物，可能是為了吸食它們的花蜜。我在印尼被紅螞蟻咬過，在澳大利亞被綠螞蟻咬過，螞蟻真是無孔不入，防不勝防。有一年我在南美洲出差，當時腳受傷了，沒法穿襪子，腳面就暴露在外面。突然感覺特別疼，我以為是被蜜蜂蟄了。但是腳上有十幾個出血點，結痂之後特別癢。在很多年裡，我都不知道是被什麼咬了。直到有一天，從緬甸回來的同事跟我們分享他們在緬甸被咬的類似經歷，我才知道當年可能也是被蚋咬了。但是，現在我們也還沒有什麼有效的措施來對付它們。我們在野外采葡萄，另外一個經常面臨的問題是夠不着。即使我們帶了摘果子的高枝剪，有時候也還是夠不着。如果在路邊，我們會招呼司機師傅把車開到藤子下面，再把它摘下來或者拍照，有時候我們甚至還得疊羅漢。我們在國內採集通常是能帶高枝剪的。但是如果出國，託運會特別不方便。我們帶過幾次都被扣下了，所以後面我們就不帶了。不帶高枝剪怎麼采葡萄呢？我們會就地取材，開動腦筋，找一些樹枝、石頭，然後用繩子綁上石頭往上投，甚至有時候會爬樹，這些方法都用過。可能有些朋友會疑問，你們是不是傻？為什麼要吊死在一棵藤上面？這個夠不着就去找夠得着的呀？這是因為不同地方的葡萄經常是不同的物種，如果這個不採，可能到下一個點就采不到了。圖中的這種石灰岩山地，看起來特別美好，但其實暗藏殺機。這種山地對鞋的要求特別高，如果穿普通的鞋，鞋底可能很快會被磨穿。如果在上面摔倒也特別危險，我曾經整條腿都掉到了一個暗洞裡，摔出的瘀青過了一個月才消。我們大概是旅店最不歡迎的客人，有一年聖誕前夕，我們到了一個很乾淨整潔的小店。一進門，我們就把行李、箱子、標本夾和標本全部擺滿了客廳，旅店的聖誕樹都被擠到一個角落裡面。其實我們進去之前都會好好收拾一番，比如說理理髮型、把身上的土拍一拍、鞋上的泥跺一跺。但進門總還是會帶進好多泥，甚至一些不友好的小動物。在我們進來的過程中，有個當地小孩瞪大了眼睛，全程看着我們，看得我們很不好意思。另外，如果有幸能找到一個住的地方，吃完飯我們很快就得開始壓標本了。白天採得越開心、採得越多，晚上就睡得越晚。那麼，我們是如何壓標本呢？一個人負責整理採回來的植物，把它壓好；另一個人鑑定物種並記錄採集信息；還有一個人把葉片取下來做分子材料，用硅膠乾燥。每次剛開始壓標本，我們總是有說有笑，特別開心。但一過12點，就有人開始打盹了。有時候喊着喊着，那邊就沒有回音了，有的同事拿着筆就睡着了。我就有過一次很尷尬的經歷。我當學生的時候，跟標本館的老師一起出野外。有一天采了特別多葡萄，本來晚上我應該是壓標本的主力，但是1點多我實在太困了，就兀自回去睡覺了，心裡想着我睡5分鐘就回來，結果一覺睡到第二天早上。第二天我捂着臉下來吃飯，老師還是逮着我訓了一頓：「好傢夥，讓我們3位老同志壓到3點多。」壓完標本可以睡覺嗎？還不行。標本壓好了還需要用瓦楞紙把它們夾起來烘乾，我們通常會帶着圖中這樣的烘機，把標本蒙起來。有時候也會把野外的濕襪子、濕衣服一起烘一下。比如說這是我們標本館老師最艱苦的一次，沒有之一。連着20天沒有電，每天還要被蚋咬，晚上回來以後，借着火光先把標本壓好，再一份一份地用火把標本烤乾。手上被蚋咬的地方烤火後就開始癢，所以他們都是一邊抓癢一邊烤標本，直到深夜。歷盡千辛萬苦採集製作的標本樣品，是做什麼用的呢？我們遠遠不是把它們放在標本館展覽那麼簡單，我們要用電子顯微鏡觀察它們的形態變異，然後對分子材料進行DNA測序。通過比對它們的DNA序列，判斷它們之間的親緣關係。比如之前講到的這些屬，它們下面有很多物種。一般來講，同屬的物種的分子結果都要聚在一起。如果有一些物種跑了出去，形態又特別獨特，通常我們會分出一些新類群。近幾年，葡萄科已經分出了四個新屬。解決好它們的親緣關係以後要做什麼呢？我們會用化石的信息和當前的分布信息來重建它們的演化和遷徙歷史。比如說一個類群，它是始新世在東亞起源，它在什麼時間到了印度？又在什麼時間通過什麼樣的方式到了澳大利亞？諸如此類。如果運氣好，還能在野外發現一些新類群。2014年，我們跟德宏州林草局的一些老師合作科考，我當時隨手抓了一把藤子，以為是崖爬藤屬的。但是回來我們一做實驗，分子結果支持它跟葡萄瓮屬聚在一起。而葡萄瓮屬植物大多數分布在非洲，在我們中國從來沒有記錄。我們當時很激動，認為這是一個大發現。但是我們即使知道了這個發現，也不能輕易發表結果。還需要有很紮實的形態研究，掌握它的分布範圍和更多的信息來支持。當時林業局的老師們定期去巡山，跟我們打電話通報：「小魯老師，葡萄瓮開花了。」我們就飛過去拍照、取樣。這樣飛了五次以後，終於集全了它的花果信息，還發現4個自然的居群。2017年我們把這個結果發表出來，特別感謝林草局那些老師的幫助。如果沒有他們，我們可能需要更久的時間。可能有些朋友會問，你們的工作太基礎了，有什麼應用價值嗎？我認為是可以有的。我舉兩個簡單的例子。一個例子是康科德葡萄，這是美國一種重要的釀酒品種，是150多年前的一位莊主用歐洲的經濟葡萄跟美國的當地葡萄雜交育種來的。由於時間久遠，它的父母本信息已經無從考證。我們導師有所有葡萄屬的物種信息，在公司的委託下用分子溯源的方法找到了它的父母本，並且還原了當時的雜交過程。做這個有什麼用呢？公司可以根據它的父母本的優缺點，對這個品種進一步改良。另一個例子發生在我身邊。這幾年我國的葡萄產業突飛猛進，現在葡萄種植面積已達到全世界第一，但主要是以鮮食品種為主。我們還是四大葡萄酒進口國之一，每年需要花費很多錢向一些國家進口葡萄酒。這是為什麼呢？除了歷史文化的因素，另一個原因在於我國的氣侯其實不太適合種葡萄。南方雨水多，葡萄容易生病；北方太冷，葡萄過不了冬，這怎麼辦呢？在北方種葡萄，每年在冬天到來之前，就要把那些葡萄藤埋到土裡面，到春天的時候再把它們挖出來。這樣種葡萄很艱苦，會耗費很多人力物力，品質還不好。我們植物所有一個專門研究葡萄品種的團隊，他們利用優質的玫瑰香和抗凍能力特別強的山葡萄，雜交培育出來了特別抗凍的新品種。這是一個實驗基地，正下着大雪。裡面的葡萄不需要埋土也能過冬了，大大減少了人力物力的耗費，葡萄的品質也特別好，屢次獲獎。我國其實有很重要的葡萄種質資源，目前有將近40種葡萄屬的物種，有150多個葡萄科的物種。這些物種都有可能用來雜交或做砧木，改善我們現有葡萄的品質。如果能保存好、利用好這些資源，我們國家的葡萄和葡萄酒產業未來將是不可限量的。可能有些朋友對科學家有刻板印象，認為科學家就是一些埋頭苦幹的書呆子。其實我們也有自己的詩和遠方。我們的祖師爺達爾文就是一位非常浪漫的人，他在《物種起源》裡面給我們描繪了一副美麗的藍圖。他認為所有的物種都有一個共同的祖先，它們之間的關係可以比喻成一棵生命之樹，所有的物種都能在這棵樹上找到它們的位置。作為一名葡萄分類學者，我也有個夢想，想把所有的葡萄科物種繪成一棵生命之樹，把它們的位置標在這棵樹上。這就像一個拼圖遊戲，我們整個葡萄團隊用了大概20多年的時間，只拼出了樹幹和500多個物種，那剩下的一半物種在哪裡？它們在樹上是什麼位置？它們是怎麼演化？如何遷徙的？我想這些是我以後要努力解決的問題。最後感謝我的兩位導師，感謝我們葡萄研究團隊，還要感謝很多朋友的幫助，謝謝大家。
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