邱园皇家植物园 科学收藏战略 2018-2028年

1 导言

     过去 170 年来，邱园皇家植物园的科学收藏一直不断增长。目前在邱园和维克赫斯特收藏了 850 多万件标本。

这些标本包括保存的干燥植物和真菌材料、保存在-20 ℃的种子，以及保存在- 80 ℃ 的 DNA 样本。这些标本和样品是全球性的研究资源，有助于人们发现有关植物和真菌多样性和用途新知识，为解决当今人类面临的一些最严峻挑战提供解决方案的潜力。查尔斯‧达尔文和比阿特丽克斯‧波特等知名人士，以及参与茶叶、咖啡、橡胶和植物药贸易发展的著名人士，都是科学收藏的早期使用者。

在过去的 170 年中，决定收集什么以及从哪里收集的主要原因是偶然性和政治趋势。例如，19 世纪从大英帝国各地进口了大量收藏，其中包括大卫‧利文斯通（David Livingstone）探险队以及斯皮克和格兰特（Speke and Grant）前往尼罗河源头探险时采集的材料。19 世纪晚期的兰花和蕨类植物狂热导致增加了更多标本，大量具有重要经济价值的植物和植物珍品被及时进口到 1851 年的大博览会上。在这个过程中，邱园收集了世界上大约 95% 的维管植物属和 60% 的真菌属。邱园收藏的植物种类遍布全球。特别值得注意的是，在过去的 170 年中，邱园从未制定过科学收藏战略。

邱园成立之初，其他植物研究机构还相对较少，而现在已遍布全球。现在，绝大多数植物研究所都努力实现数字化，从而减少了过度重复样本的需要。因此，制定一项战略的时机已经成熟，该战略将优先考虑邱园将收集、策划和传播的内容。该战略阐述了邱园未来十年的愿景，以确保继续积累馆藏，为科学战略中阐述的核心研究活动提供支持，并继续提供对全球植物学和真菌学科学具有重要意义的精心馆藏。邱园还致力于创新，以过去 170 年的资产积累为基础，确保科学收藏在未来十年乃至更长的时间内仍然具有现实意义，并能被广泛使用。

2 内容提要 Executive summary

邱园的科学收藏是全球维管植物和真菌的独特动态资源，记录了植物和真菌在时间和空间上的多样性，是邱园广泛研究计划的基础，为解决从气候变化到食品安全和人类健康等当代问题提供了卓越的证据基础。

科学收藏战略旨在指导科学收藏在未来十年的发展，使邱园能够根据科学优先事项和国际政策（如《生物多样性公约》），审核、加强、管理和共享邱园具有全球意义的科学收藏。

科学收藏战略涵盖邱园的所有主要科学收藏：标本馆、真菌馆、液浸收藏、经济植物学收藏、种子收藏、DNA 和组织库、显微切片收藏、离体培养收藏以及互补数字资源。邱园其他具有国际意义的馆藏--活植物收藏和图书馆、艺术与档案，对科学收藏起到了补充和极大的促进作用，将随后制定其战略，并将与本文件中的内容紧密结合。

目前科学收藏现状

邱园拥有世界上规模最大、种类最多的植物学和真菌学收藏之一，馆藏超过 850 万件，代表了世界上大约 95% 的维管植物属和 60% 的真菌属。邱园收藏的优势不仅在于其非凡的广度和深度，还在于独特的收藏组合、不同科学收藏之间的协同作用以及高质量管理。然而，收藏的全部细节并不为人所知，也缺乏一个统一的系统来获取邱园不同科学收藏的信息。因此，邱园建议在下一个十年：

l 完成对科学收藏的审查--2020 年前完成通属级层面的审查；2028 年前完成物种层面的审查。

l 到 2020 年，提供一个统一的系统，以数字方式获取科学收集馆藏信息。

l 与邱园的全球合作伙伴和协作者共享数据，以确定馆藏的关键缺口，减少机构间的重复工作。

对现有和未来研究重点至关重要的收藏

新标本的采集和获取将与邱园的科学愿景保持一致：记录和了解全球植物和真菌多样性及其用途，将权威的专业知识用于应对人类当前面临的重大挑战。邱园的目标是使科学收藏重点与研究重点保持一致，同时保持灵活性，以适应新出现的机遇或支持邱园的全球合作伙伴。科学收藏工作将以邱园《2015-2020 年科学战略》中提出的四个战略性研究问题为指导：

（1）地球上植物和真菌多样性及其分布

（2）全球植物和真菌多样性的驱动因素和过程

（3）明晰受到威胁的植物和真菌多样性，哪些需要加以保护以抵御全球变化

（4）哪些植物和真菌有助于提供重要的生态系统服务、可持续生计和自然资本

科学收藏的管理和发展

作为全球资源和科学研究的基础，科学收藏需要得到妥善管理、按照高标准进行策划、可广泛获取且安全可靠。邱园将确保在整个科学藏书楼制定适当的标准，与合作伙伴制定共同规程协议，并将其作为欧洲科学收藏分布式系统等国际倡议的一部分。此外，随着有关获取遗传资源和利益共享的立法框架不断发展，邱园的目标是与合作伙伴共同制定最佳做法，并采用新方法来简化管理要求，确保程序快速、高效、公平和透明。

为了改善科学收藏的技术基础设施，邱园的目标是实现数据管理系统的全面整合，确保对所有标本及其相关数据进行高质量的实物和数字保存。邱园还将对存放实物标本的建筑结构进行升级，以防止虫害、火灾和洪水等危险，同时允许适当的访问。此外，邱园还将在技术、采集方法和分析方面进行创新，以极大地提高馆藏在研究和保护方面的便利性。

如何提高馆藏的利用率

邱园的收藏是重要的全球资源，邱园的目标是通过增加对邱园馆藏的访问和参与，提高其他人的研究和信息需求。邱园的目标是改善标本的实物和数字访问。邱园还将通过公众参与--利用讲解空间、馆藏参观、公民科学、媒体、社交媒体以及年度邱园科学节等活动--促进与馆藏的更多互动。

到 2020 年，邱园将启动一项大规模数字化计划，获取所有标本馆标本的数字图像，并从 80% 的科学收藏中获取基本数据，从而促进馆藏的数字化访问。邱园的目标是在 2028 年之前完成馆藏的数据库建设，并获得所有菌类标本、所有菌类标本标签以及部分显微镜载玻片、种子和经济植物标本的数字图像。邱园的目标是通过邱园网站上的主要在线门户--世界植物在线和世界真菌在线--以及国际数据共享门户传播这些数字化收藏数据。

3 邱园科学收藏现状

标本馆 Herbarium

邱园的标本馆是世界上最大的标本馆之一，拥有约七百万份压制植物标本和其他植物果实标本，包括难以压制的果实等结构。标本馆代表了全球植物的多样性，收藏了约 95% 的维管植物属和约 330,000 份模式标本（作为确定植物正确名称标准的最终标本）。

液浸收藏

邱园的液浸收藏是世界上最大的同类收藏。液浸保存材料包括植物器官和一些真菌，保存在液体中，存放在金属柜的玻璃瓶中。在标准标本馆标本安装不合适的情况下，这类收藏特别有用，或者可以通过观察花朵和果实的三维结构来增强其他收藏的效果。

真菌馆

邱园的真菌收藏馆是世界上最大的真菌收藏馆。除了少量的真菌培养物之外，它还收藏了干燥的真菌、地衣和真菌类似物。样本来自七大洲，涵盖了整个真菌生命之树。这些标本代表了目前公认的 780 个真菌科中的 600 多个科，以及大约 60% 的属。

经济植物学收藏

邱园的经济植物学收藏馆是世界上最大的收藏馆。它记录了人类对植物的利用，以植物原材料和植物制成的物品为代表。这些物品包括饮食用具、布料和衣物、珠宝、乐器、武器、药品和木材。有一小部分标本不是有用的植物，而是对于标本馆来说太大的植物部分（如棕榈花序）或真菌。

种子收藏

邱园的千年种子库（MSB）是世界上规模最大、种类最多的野生植物种子库。该种子库位于西萨塞克斯郡韦克赫斯特的邱园维康信托千禧大楼内，库温为零下 20 摄氏度。邱园还与全球其他种子库建立了合作伙伴关系，即 “千年种子库伙伴关系”（MSBP），在 96 个国家和地区拥有 160 个合作伙伴。Kew 开发了 MSBP 数据仓库，作为我们的数据共享平台，通过该平台，我们可以跟踪收集的种子，并建立和维护整个网络的标准。

DNA和组织库

邱园的 DNA 和组织库是世界上同类库中种类最丰富的，包含几乎所有被子植物科和一半以上属的样本。此外，还包括所有裸子植物科以及部分蕨类植物和苔藓植物。DNA 样本保存在 -80°C 的冷冻箱中以减少降解，组织样本则保存在室温下的硅胶中。用于基因组研究的材料越来越多地以组织形式保存，因为它可以支持广泛的基因组和生化研究。从 2018 年起，真菌 DNA 样品将正式入库。

显微切片收藏

邱园的显微切片收藏是确定植物微观特征（如木材密度和叶片厚度）和植物鉴定（如鉴定《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）涵盖的木材）的重要资源。切片包括叶片、茎干表面和切片、木材、根和花，并有单独的花粉和染色体专业收藏。

离体组织收藏

邱园的离体收藏包括在人工环境中用组织培养基在玻璃瓶或培养皿中培养的植物和真菌标本。这些标本目前主要用于支持邱园在英国和马达加斯加的保护和恢复计划。

数字资源

除实物收藏外，邱园还拥有大量不断增长的植物和真菌数据和数据库，其中存储了有关标本、名称、分类、性状、分布、系统发育、物候学和保护的信息。其中包括基于分类和性状的数字资源（见附表 3）以及收藏数据库和图像（见附表 4）。这些资源连接到我们所有的收藏，为收藏的整合提供了基础。收藏数据库与实物收藏一起进行管理。我们的收藏面临的一个主要挑战是如何整合目前各不相同的系统，从而提高策展和管理的效率。

图2 邱园科学收藏类型

4 当前和未来研究重点至关重要的科学收藏

支持邱园的科学愿景

邱园主要是以收藏为基础的研究机构，其收藏提供了一个特殊的证据库，可用于支持邱园的科学愿景： “记录并了解全球植物和真菌的多样性及其用途，利用权威的专业知识应对当今人类面临的重大挑战”。

邱园的科学战略阐述其科学愿景，设置调整了六个研究部门和一些跨部门战略研究成果正在推进实现其愿景。科学战略中概述的科学愿景和研究重点涉及与植物和真菌多样性、其进化、保护和利用有关的基本问题，并充分利用了邱园的基本优势。因此，在这一战略的有效期内很可能会保持不变，但是如果出现新的研究重点和机会，邱园的科学收藏重点就需要保持灵活性，以便进行相应的调整。对于未来的馆藏，我们的目标是遵循图 3 所示的决策流程，使我们能够在 2028 年及以后实施重点突出、方向明确的馆藏战略。有关馆藏资源分配的决定将由我们的科学优先事项决定。下文将更详细地介绍我们 2018-2028 年的收藏重点。

图 3 确定和调整收藏重点及优先次序流程

应对全球挑战

在邱园的科学战略中，明确提出了将利用科学收藏解决的四个关键研究问题。邱园的目标是开展以证据为基础、以科学收藏为依托的研究，以应对人类目前面临的一些最大的全球性挑战。这些挑战包括气候变化、栖息地破坏、疾病以及确保全球粮食和燃料安全的迫切需要。邱园的科学战略阐述了以下四个研究问题：

（1）地球上有哪些植物和真菌，它们的多样性是如何分布的？

（2） 支撑全球植物和真菌多样性的驱动因素和过程是什么？

（3）哪些植物和真菌多样性受到威胁，哪些需要加以保护以抵御全球变化？

（4）哪些植物和真菌有助于提供重要的生态系统服务、可持续生计和自然资本？

在未来几十年中，这四个问题将继续具有现实意义，甚至更加重要。邱园将根据这些问题调整科学收藏重点，以确保邱园拥有正确的材料，促进邱园的研究工作，为全球挑战找到解决方案。邱园将根据这些问题调整收藏重点，确保邱园拥有合适的资料，促进邱园的研究工作，为寻找全球挑战的解决方案做出贡献。

科学战略 Q1 收集优先事项

描述植物和真菌的多样性、确定每个物种的定义、绘制其分布图以及发现新物种都是至关重要的研究活动。要完成这项工作，就必须收集大量的、有据可查的收藏，作为研究和保护的参考资料和对比材料。在未来十年，邱园将把采集活动的重点放在目标区域、分类群组和专题群组上--填补采集工作中的重要空白，并解决关键领域中历史样本偏差的问题。

植物和真菌多样性的收藏重点

邱园目前的植物收藏是全球维管植物多样性的一个样本，尤其侧重于非洲、东南亚、中美洲和南美洲的部分地区。这些国家的分类覆盖范围反映了历史上的优先事项以及当代的活动和专业知识。尽管如此，浏览一下邱园收藏的全球标本数据（全球生物多样性信息机制中记录的所有收藏数据也是如此），就会发现在世界上一些多样性最丰富的国家中，即使是在采样较好的国家中也存在差距（见图 4）。与其他机构共享数据和标本并利用国际基础设施，将有助于更清楚地了解关键差距在哪里以及如何弥补这些差距。因此，在未来十年内进行详细的差距分析，以便与合作伙伴一起开展有针对性的采集活动和标本交换，加强研究问题的采集数据，并确定生物多样性特别丰富和受到威胁的植物群落。

真菌方面的差距则要大得多，人们对真菌的全球多样性和分布情况知之甚少。因此，我们未来十年的目标是与合作伙伴一起，开始确定东南亚和南美洲西北部这两个真菌多样性热点地区的真菌多样性和分布情况。

除了地理目标之外，作为区域鉴定和命名工作的一部分，还有一些优先科和属，对其分类学的深入了解将有助于回答关键问题或完成区域植物志。邱园将继续加强对重点类群的专业知识，特别是植物科（棕榈科）、菊科、豆科、桃金娘科（桃金娘属）、兰科、禾本科、茜草科（咖啡）、真菌科（Cortinariaceae）和地衣黄枝衣目（Teloschistales），填补空白，描述新物种，并为关键属编写专著。

在未来十年中，将把采集活动的重点放在表 5 和表 6 详细列出的地区、分类群和优先事项上，这些地区、分类群和优先事项都符合下文规定的一个或多个新采集重点。

新收藏的优先事项（Q1）:

l 植物和真菌多样性丰富或独特的地区，特别是受威胁的地区，邱园对这些地区拥有专业的分类学知识。

l 植物学或真菌学知识、基础设施和能力有限，且其他机构未对其进行重大投资的国家。

l 帮助我们解决与全球植物和真菌多样性和分布有关的重要研究问题的分类群。

科学战略 Q2 收集优先事项

邱园的植物和真菌生命之树战略成果旨在填补我们对植物和真菌属级进化关系以及模式类群属内进化关系的认识空白。

哪些驱动因素和过程支撑着全球植物和真菌多样性？

今天在地球上看到的生命多样性是数十亿年进化的结果，是由许多不同的生物和环境驱动因素形成的。邱园的比较生物学研究旨在了解这些驱动因素和过程，从而了解决定植物和真菌多样性模式的基本原理。邱园的采集工作是这项研究的基础，目标是集中采集活动，确保提供必要的进化和生态数据，为解决关键的生物学问题提供证据基础。鉴于基因组测序技术的飞速发展，邱园还致力于确保我们的标本和馆藏得到妥善保存，以便提取其中包含的大量基因组信息。这些数据将为解决纯研究和应用研究问题提供可能，这些问题旨在了解基因组因素在塑造物种进化轨迹及其生态互动中的作用。

进化背景为所有植物和真菌多样性研究提供了信息，在未来十年中，邱园将收集目前在系统发育知识方面存在空白的植物和真菌属的代表，包括从千年种子库进行的发芽试验以及邱园和维克赫斯特的活体植物收藏中获得的材料。此外，每次野外采集都将采集用于基因组研究的组织样本。这些采集物将有助于我们了解植物和真菌生命之树，为研究提供一个强大的系统发生学框架。

在此基础上，邱园将重点关注目标科，将其作为研究多样性模式以及导致这种多样性的驱动因素和过程的模式系统。在这些科内的深入采样将为详细的分类学和系统发生学分析提供标本，为研究物种、生物地理学以及多样性的进化和环境驱动因素奠定基础。具体来说，我们将增加对以下示范科的采集：棕榈科、菊科、豆科、桃金娘科、兰科、禾本科、茜草科、丝膜菌科和黄枝衣科。

最后，邱园将增加跨物种、属和科研究植物和真菌的特定基因组、解剖学、化学和生态学特征的馆藏。这将支持旨在阐明物种之间相似性和差异性的研究，从而更好地了解起作用的进化和生态驱动因素。我们将通过标本来增强我们的收藏，以便对种子萌发和休眠特征、基因组多样性、花结构、肉质、生化特征和真菌菌根性状等性状进行研究。

新收藏的优先事项 (Q2) :

l 有助于填补在植物和真菌生命之树方面知识空白的物种。

l 目标植物科和真菌科的物种，以便研究物种多样化的模式和驱动因素。

l 支持基于性状研究的类群，以便更好地了解植物和真菌特征的驱动因素及其进化和生态相关性。

专栏: 研究跨谱系性状的进化 为了了解基因组过程（如多倍体、表观遗传学、基因组大小）在影响植物如何进化和应对环境变化方面所起的作用，我们的目标是增加邱园活植物收藏中完全包含特定基因组性状的关键植物科的代表性。这将包括所有具有广泛基因组多样性的科中至少 50%的属，其中包括百合科、藜芦科、檀香科和天门冬科。图像显示了蒿伞形亚种中rDNA位点的荧光原位杂交。

科学战略 Q3 收集优先事项

哪些植物和真菌多样性正受到威胁，哪些需要保护以抵御全球变化？

在未来十年中，邱园将把全球采集的重点放在那些能提高我们对威胁的认识的标本上，以及那些有助于就地和迁地保护的标本上。邱园将优先采集特有物种、受威胁物种、重要生态物种和有用物种。我们将在环境快速变化（包括栖息地丧失）的地区进行采集，以帮助我们全面了解植物和真菌面临的威胁。

这将包括有助于进行灭绝风险评估（包括扩大世界自然保护联盟濒危物种红色名录中植物的覆盖范围）和确定重点保护区域优先次序的采集工作。在英国海外领土，这还包括收集和记录入侵物种的分布情况--入侵物种是这些岛屿生物多样性的主要威胁。在英国，我们将优先考虑受威胁的植物和真菌，以及那些最有能力应对全球变化挑战的植物和真菌。就地和迁地保护优先事项主要是支持两个全球保护计划：热带重要植物区和世界种子库。

热带重要植物区

热带重要植物区（TIPAs）计划旨在确定七个国家/地区（玻利维亚、选定的加勒比海英国海外领土、几内亚、喀麦隆、乌干达、莫桑比克和印度尼西亚新几内亚）（见专栏 6）中最多样化和最受威胁的热带地区，随后将开展第二阶段工作，包括至少另外五个国家/地区。该计划提供的标本数据将有助于保护这些高度多样化的地区。邱园收集标本的优先事项是

l 收集邱园现有的所有目标物种标本数据，重点关注具有高度保护重要性的物种和地点。

l 分析采集数据，找出差距，确定实地调查和进一步采集的优先地点，也可以通过交换、赠送或从其他标本馆借用相关材料来补充。

l 有针对性地开展各国实地工作，记录、收集和绘制地方特有物种、分布范围受限物种和（可能）受威胁物种以及具有较高社会经济价值的野生采集物种，特别是非木材森林产品和作物野生近缘种。

新收藏的优先事项 （Q3）:

l 植物和/或真菌多样性丰富但受到威胁的地区。

l 特有的、受威胁的、具有生态重要性的和有用的物种。

l 增加我们对全球变化和植物病虫害复原力的了解的物种。

世界种子入库

邱园的千年种子库（MSB）是对世界植物进行大规模的迁地保护。通过与全球种子保护网络 “千年种子库伙伴关系”（MSBP）成员的密切合作，我们的目标是在 2020 年之前收集并保护世界上 25% 的可入库（正常性）植物区系的优质种子，共计 75,000 种植物。种子储存在原产国，大多数情况下在邱园重复储存。此外，MSBP 的合作机构将其收集的数据存入 MSBP 数据仓库，从而提供了一个独一无二的全球野生种子收集数据库。

2020 年以后，我们将继续收集和保护受威胁生物多样性的种子以及对人类福祉非常重要的有用植物物种的种子，优先考虑收集不足的地区、植物多样性丰富或独特的地区以及种子收集基础设施和能力有限的国家。此外，我们的目标还包括从对气候变化和植物病害具有抗逆性的植物物种中采集种子。我们将重点在物种分布范围内采集多种种子。

在英国将与合作伙伴一起，根据英国植物区系当前和未来面临的威胁以及邱园的研究重点，维护和加强我们的种子采集工作，增加受保护物种的数量和物种内部的遗传多样性。

邱园还将开始大规模使用低温保存技术，以储存那些通常无法使用标准干燥和冷冻工艺保存的种子。这将通过在千年种子库建立专门的低温储存设施来实现

未来十年的目标是

l 大收藏的分类学范围：

l 到 2028 年，100% 的植物属都入库，每个属在其出现的每个生物地理区域都至少有一个代表。

l 将尚未进行迁地保护的特有、受威胁和具有重要生态意义的植物物种的种子存入种子库，并增加馆藏的遗传多样性。

l 将选定的有用植物物种的种子存入种子库：例如，到 2028 年，将 50%的重点作物野生近缘植物的种子存入种子库。

l 在全球林木种子库项目所取得成就的基础上，增加林木种子的收集量，到 2028 年，将 60% 的可入库（正常性）林木物种的种子入库。

恢复能力

为了促进研究植物和真菌对气候变化、虫害和病原体的适应能力，我们将加强与所有新收藏相关的元数据，并增加选定的相关分类和生态组的收藏。我们的目标是：

l 记录物候学数据和解剖学特征，用于预测对温度和降雨量变化的反应。

l 扩大多肉植物的收集范围，研究多肉植物作为植物应对有限水资源策略的演变。

l 扩大对适应极端生境的真菌内生菌和地衣的收集，以及对盐生植物、旱生植物和山地物种的迁地收集，以研究物种适应恶劣环境的能力。

l 增加对英国本土树木种子和基因组的收集，以及从其真菌病原体的大陆范围内分离，以了解本土树木所面临的威胁（见专栏 8）。

l 加强对锈病真菌的收集，以应对来自最大真菌病原体群的全球性威胁。

专栏：确定热带重要植物区 迫切需要确定不同热带地区植物保护的关键地点，以便将有限的资源用于可持续管理和长期保护。邱园的科学家和合作伙伴正在调查莫桑比克奇马尼马尼山脉（右）等地区的植被类型和植物区系，以确定热带重要植物区（TIPA）——受到威胁的热带地区。在野外收集标本对这项工作至关重要，这项工作已经确定了整个热带地区潜在的受威胁物种，包括许多新的科学物种。

专栏：在英国海外领土采集种子 多年来，邱园一直与英国海外领土（UKOT）密切合作，保护其独特的植物。我们的收藏为飓风等自然灾害后的恢复工作提供了重要的后备力量（通过保存的种子发芽），同时也为岛屿研究计划提供了重要数据。未来十年的首要任务是收集和保存英国本土特有物种和受威胁物种，其中特里斯坦-达库尼亚、皮特凯恩和开曼群岛是最大的空白。图片显示的是圣赫勒拿岛毡帽茄（Mellissia begoniifolia），该物种在野外已减少到仅有少量植株，被保存在千年种子库中。

科学战略 Q4 收集优先事项

哪些植物和真菌为重要的生态系统服务、可持续生计和自然资本做出了贡献？

除了其固有的价值，世界生物多样性对我们的生存也至关重要--它提供了重要的自然资源，如食物、清洁水、燃料、住所和药物，通过碳、氧和养分循环支持生命，帮助调节全球气候，并提供了沉思和娱乐的空间。

收集、保护和了解那些作为重要自然资产的植物和真菌物种，是英国和全世界生态系统服务和相关社会效益的基础，这些都是必不可少的活动。

因此，确定和收集这些自然资产进行研究将是未来十年的优先事项。除了当代研究外，邱园收藏的时间深度也为研究植物多样性的变化过程以及相关的人类使用和知识提供了难得的机会。为经济植物学收藏馆有针对性地购买植物原材料和人工制品，将进一步加强其支持这方面研究的能力。

除经济植物学收藏外，我们的许多收藏仅包含少量有用植物标本，因此我们将致力于提高邱园收藏中有用植物的代表性。

我们还将进行收藏，以加强邱园在特定领域的专业知识，例如，用受国际贸易威胁的木材物种标本来加强我们的木材参考收藏，以支持《濒危野生动植物种国际贸易公约》

在自然资本研究方面，尤为重要的是，收藏或部分收藏的保存方式应允许提取次生代谢物进行化学分析，或提取植物提取物进行体外药理学/微生物学研究。我们还将分析所选物种的倍性，因为在培育抗逆性和产量方面，多倍体可能显示出更大的潜力。

就地区而言，我们的重点是地球上生物多样性最丰富的地区与联合国可持续发展目标中指出的最需要改善人类生活和生计的地区交汇的地方。以前的长期冲突地区也是采集不足的地区，可以成为宝贵的采集源。基于收藏的研究可以为这些国家带来社会效益。

四个优先研究领域是粮食安全、授粉、与人类健康相关的生态系统服务和气候调节。

新收藏的优先事项 （Q4）:

l 对粮食安全很重要的分类群--主要是选定的作物及其野生近缘植物，但也包括可食用的野生植物。

l 在生态系统功能、作物授粉和蜜蜂健康方面发挥关键作用的授粉媒介相关植物物种。

l 有助于人类健康和福祉的物种。

l 有助于减轻全球气候变化影响的类群。

5 如何管理和发展科学收藏？

收藏管理和基础设施 

作为全球资源和研究的基础，收藏需要妥善管理，按照高标准进行策展管理，广泛开放，并且安全可靠。对于保存的馆藏（标本馆、真菌馆和经济植物馆），我们将争取在 2019 年之前采用英国博物馆认证计划标准。

这样做的目的是确保最佳实践，并提供一个基准，帮助评估邱园战略规定的馆藏和管理。采用认证计划的好处还包括使程序和政策正规化，便于满足用户的需求和兴趣，以及提高工作人员的技能。

对于其他馆藏，我们将采用并加强类似的协议。例如，通过参与全球基因组生物多样性网络（GGBN）制定的标准将用于加强 DNA 和组织库数据的整理和传播。此外，还将通过合作伙伴培训和技术支持，继续按照千年种子库伙伴关系（MSBP）种子保护标准，在整个千年种子库伙伴关系中创建和维护高质量的种子收藏。这些标准为评估整个网络的种子收藏质量提供了一个框架。千年种子库数据库、种子清单和 MSBP 数据仓库将得到进一步发展，以加强管理，促进整个伙伴关系的种子收藏的研究、使用和供应。

在机构方面，我们将致力于进一步加强我们的国际伙伴关系，并参与欧洲科学收藏分布式系统的开发。通过这种伙伴关系，我们将在帮助各机构制定共同标准和协议方面发挥积极作用，以改善馆藏的获取、数字化和数据调动。

我们还将继续确保遵守有关获取遗传资源和利益共享的国际和国家法规，如《名古屋议定书》。随着这些国际议定书报告工作的进一步发展，我们需要采用新的方法来简化行政要求，并与合作伙伴共同开发最佳做法，以确保流程的快速、高效和透明。

全球对增加数字访问的需求要求改进我们的技术基础设施，以便更好地整合和传播。因此，我们将更新馆藏管理系统，以促进各馆藏数据的流动和管理。我们将继续致力于高质量的馆藏管理，以确保我们的实物和数字资源在下一个十年及以后保持其对全球研究的价值。我们将调整工作流程和资源，以确保与当前研究最相关的馆藏能够跟上新的购置和分类法的变化，并确保所有标本和数据的可访问性、精心策划和安全性，以及跟踪标本名称历史确定的审计线索。

科学收藏馆目前的基础设施在物理质量、研究和公众参与的可及性以及火灾、虫害和洪水等危险方面，在不同收藏馆之间存在差异。在未来十年中，当我们考虑对科学馆进行现代化改造以及对邱园和维克赫斯特的场地进行更广泛的开发时，最初的优先事项将是确保馆藏的安全以及开展研究所需的通道。增加液氮储存种子、生物安全处理潜在病原体和研究真菌多样性的环境土壤样本的空间，也将对有形基础设施提出要求。此外，还将制定各种方案，增加游客接触现场馆藏的机会。这些要求将纳入邱园建筑的规划过程。

创新收藏方法技术

未来十年，我们的目标是采用新的方法和技术创新，加强科学收藏的收集、保存和储存。

建立 “邱园冰冻圈”，延长种子保存期 Establishing the ‘Kew Cryosphere’ for extended seed preservation

约有 10% 的种子植物的种子不耐干燥（顽拗型），其中包括大量热带树木和许多受保护的物种。还有一些植物种子在传统贮藏条件下寿命相对较短（如许多菊科和报春花科植物），或在干燥后表现难以预测（如咖啡-茜草科和兰科植物）。因此，这些物种不适合通过干燥和冷冻的传统方法储存种子，而干燥和冷冻是千年种子库目前使用的主要保存方法。另一种方法是低温保存，即把样本迅速冷却到非常低的温度；这样可以避免在细胞中形成破坏性冰晶，并防止进一步的化学或酶活性导致降解。

事实证明，使用液氮进行低温贮藏为长期迁地保存作为种子或胚胎收藏的植物物种提供了解决方案，并有可能为千年种子银行的种子库开辟一个新的领域（见专栏 12）。低温保存还可用于保存重要作物和作物野生近缘种的块茎。因此，在未来十年，我们的目标是发展 “邱园低温层”--一个通过提供低温贮藏设施和培训来支持研究重点和保护目标的贮藏设施。

加强基因组时代的存储方法 Enhancing storage methods for the genomic era 

基因组学和转录组学技术发展迅速，我们需要确保收集和保存材料以及存储从材料中提取的研究数据的方法是可靠的。目前，我们用硅胶收集和保存组织样本，这是一种有效的样本保存方法，以便将来提取 DNA 或次级代谢物。不过，可能有更有效的方法来保存这些材料，尤其是长期使用。未来十年，我们将探索组织样本的其他储存方法，包括用于基因表达研究的 RNA 保存方法。随着基因组研究的增加，我们还将制定储存高通量测序文库的方法，并开发收集、整理和储存基因组数据所需的基础设施。

开发新的野外采集方法 Developing new field collection practices

随着全球定位系统（GPS）和笔记本电脑等设备变得更加便携，以及通过移动互联网信号上传数据的能力增强，野外采集中的技术应用也在不断增加。我们最终将努力实现所有馆藏的 “出生” 数字化--利用新技术在采集时或采集后不久将标本数据（包括名称、描述、栖息地、特征、位置和相关图像）直接上传至核心收藏管理系统和相关数据库。这样就可以对数据进行有效的整理和管理，最终通过在线门户网站进行传播。在这一切成为可能之前，我们将实施一个全面的加入程序，以便在实地收集三年内，将所有部分编入适当的藏品目录、数字化、在线访问以及实物藏品。

我们还将探索提高馆藏质量和实用性的方法，例如如何确保适当的取样水平，以获取种子收藏中种群和物种的遗传多样性（见专栏 13）。为了支持我们的植物健康研究工作，还将制定植物材料种群采样规程。

在真菌采集活动方面，目前在真菌培养室采集的子实体和培养物只能捕捉到真菌多样性的一小部分。因此，在未来十年，我们的目标是探索扩大真菌采集活动的范围，将环境采样也包括在内。这将为我们提供特定时间和地点的真菌群落信息，为发现物种和分析群落随时间的变化提供机会，并促进对植物与真菌之间关系的研究。这就需要为环境样本制定适当的储存方法，并明确在没有生殖结构的情况下制作真菌标本的程序。

最后，邱园的科学家已经证明，现在可以在野外进行基因组测序（见专栏 14），随着这项技术和其他技术的发展和效率的提高，我们将探索野外 DNA 测序的可能性，使其成为采集标本馆和真菌标本的标准做法。

6 如何提高收藏的访问利用？

邱园的收藏为全球研究界和整个社会提供了重要的资源，我们将继续支持和促进他人的研究和信息需求，增加对我们的实物收藏及其数字收藏的访问和参与。

专栏 16：让公众了解收藏 Box 16: Engaging the public with our collections

将我们的收藏和以馆藏为基础的科学带入我们的公共空间，是让游客了解馆藏对人类价值的最佳方式。我们的 “活藏品” 提供了令人兴奋的讲解机会（右图），在邱园科学节等活动中（上图和最右图），公众可以近距离接触标本，了解它们是如何被收集、整理、数字化并用于研究的。

改善实际使用

加强收藏的参观使用

对邱园科学收藏和相关设施的实际参观每年约有 10,000 个参观日，我们将继续鼓励研究人员每天使用馆藏。为了优化馆藏参观，我们致力于改进工作人员、志愿者和游客可用的数据库工具。这将使他们能够更快地找到相关藏品，从而提高工作效率。我们还将继续把馆藏标本借给其他机构进行研究，并（在可能和协议条款允许的情况下）提供样本以促进研究。我们将通过与其他数据资源和在线门户网站的链接，提高种子目录的可访问性，该目录提供了可供供应的种子馆藏的详细信息，从而提高了邱园收藏的可见度和使用率（在允许的情况下）。

最后，我们计划开展一项用户调查，以更清楚地确定我们的科学收藏对外部研究人员的价值，并获得对收藏管理各方面的反馈。这些反馈意见将用于审查和修订我们的做法，以便更有效、更高效地利用馆藏。

提高公众参与度

未来十年，我们的目标是在展厅和公共场所向公众提供更多的科学收藏，并继续参与开放日和节日等活动。我们还将开发一个新的公共科学讲解空间，作为邱园整体开发的一部分。我们将进一步加强充满活力的 “花园科学” 计划，为公众提供与科学家和收藏互动的信息途径。作为其中的一部分，我们将在一年一度的邱园科学节（2016年8月开始举办）取得成功的基础上再接再厉，将重要的标本带到花园中，展示邱园以收藏为基础的工作的全部范围，以及这项工作与寻求解决全球挑战的相关性（见专栏 16）。

与此相辅相成的是，我们的 “活体植物收藏” 将邱园和维克赫斯特植物园定义为植物园，为游客提供了一个直接的交流平台，使我们能够以激动人心和引人入胜的方式传播我们的科学知识（见专栏 16）。我们将积极寻求加强邱园和韦克赫斯特科学与园艺收藏之间的协同作用，这将为公众参与科学活动提供更多机会。我们将致力于开发植物物种展示，以说明邱园的科学计划，如植物和真菌生命之树和热带重要植物区，帮助解释邱园研究的重要性及其更广泛的相关性。

最后，馆藏数字化为公众参与提供了更多机会。邱园的数字资源在将公众与我们的藏品以及植物和真菌对人类生活的重要性联系起来方面发挥着重要作用。我们将利用邱园广泛的媒体和社交媒体渠道，促进对数字藏品的访问、认识和参与，例如，加强馆藏数字化与 “狂野生长” 等公众参与活动之间的联系。此外，我们还将通过开发公民科学平台，让公众参与到我们的科学计划中来。可能开展的活动包括将标本数字化图像中的标签数据转录到我们的馆藏数据库中（见专栏 17）。

增强数字访问

馆藏数字化

可以通过多种方式扩大馆藏的数字化访问，这将极大促进了解、保护、管理和利用地球植物和真菌多样性所需的研究。目前，邱园仅有 21% 以上的藏品建立了数据库（数据已输入机构数据库，在与伙伴国达成协议允许的情况下可对外提供）。这包括经济植物学收藏、DNA 和组织库以及千年种子库中的种子收藏的所有数据。数据库不完整的收藏包括真菌收藏（40% 已建立数据库）、显微切片收藏（37%）和标本馆（12%）--标本馆是邱园最大的收藏，也是数字化方面最大的挑战。

除了数据库记录外，标本的数码照片（图像）使我们能够更广泛地分享我们的馆藏，增加了视觉层面并提供了更多信息。目前，邱园标本馆约有 8%的标本已经拍摄了图像，包括所有模式标本（约 330,000 份标本）。其他馆藏中只有极少数有图像（见表 4）。

直到最近，通过数据采集和适当的成像技术使所有人都能获取实物馆藏所需的时间还很短。不过，最近工业级成像和处理技术的进步使这项工作成为可能，从而可以更有效地从标本及其标签的图像而不是直接从实物标本中获取数据。采集数据和为藏品成像不仅对信息传播非常重要，而且还能保护这一独特资产的部分价值，使其免受实物灾难的威胁。

因此，到 2020 年，我们的目标是启动一项大规模数字化计划，对所有标本馆标本进行成像，并至少从 80% 的科学收藏中获取基本数据。到 2028 年，我们的目标是完成科学收藏馆的数据库建设，并对所有菌类标本、所有菌类标本标签以及选定的显微载玻片、种子和经济植物标本（如织物、染料和篮子）进行成像，通过在线门户网站提供这些标本（见下一节）。作为标本馆数字化的重要一步，我们正在与伦敦自然历史博物馆、爱丁堡皇家植物园和其他机构合作，创建英国开放标本馆，提供英国这些主要机构所收藏的所有标本馆标本的数字图像，最终将扩展到英国的其他合作伙伴。将从图像中获取深度数据，优先考虑那些支持研究重点的标本和/或数据类型。

除了上述收藏和数据库外，图书馆艺术和档案部还管理着相关的档案资料，如野外笔记。该部门的藏品战略将包括提供更多数字访问野外笔记和照片中信息的机制。

通过在线门户调动邱园的采集数据

世界植物在线（POWO）门户网站将继续通过数字渠道调动邱园的收藏数据，其目标是到2020年在线访问我们的科学数据，包括所有种子植物的信息。POWO 门户网站将成为从世界任何地方获取邱园植物收藏权威信息的单一访问点，可通过台式电脑、平板电脑或手机界面访问。它将提供植物生命的多维目录，包括识别、分布、性状、威胁状况、分子分析和用途等信息。它将利用我们广泛的数据资源以及馆藏数字化后的图像。这个一站式门户网站将使植物信息的传播达到人人可及的水平，并使我们能够更广泛地分享我们的植物科学知识，最大限度地扩大其在科学、教育、保护政策和管理方面的影响。

该门户网站需要一个全面的名称主干网；它将建立在全球知名的《国际植物名称索引》（IPNI）和《世界部分植物科名录》（WCSP）的基础上，这两个名录都是由邱园在许多合作伙伴的支持下编制的。下一个十年将开发一个类似的真菌内容模式，即世界真菌在线（FOWO），采用 POWO 的结构，但以 Index Fungorum 和 Species Fungorum 作为名称脊梁。

所有收藏数据都将通过 POWO 和 FOWO 提供，并将与邱园的其他数据兼容，如数字化的花卉、艺术作品、文献和照片，以及其他数据系统，如热带重要植物区和植物与真菌生命树数据系统。采集系统将受益于使用为 POWO 和 FOWO 开发的标准化分类骨干，以确保一致的标准化命名法以及科学名称和普通名称之间的联系，从而提高采集数据对非专业读者的可访问性。

整合科学收藏的系统

为了改善收藏的数字化访问和管理，我们致力于提高收藏数据库、植物和真菌名称数据库以及其他相关数据源的集成度和数据质量。这将提高馆藏编目工作的效率，确保更轻松地跟踪馆藏之间的流动情况，并支持更多馆藏数据的数字化访问。我们将对馆藏管理系统进行评估，以确定馆藏数据的最佳解决方案，并将开始计划在 2018 年实施综合系统。综合系统还将纳入实地采集的数据--手持设备采集的标本信息，包括地理位置和照片，或实地采集的基因组数据，如上述数据（专栏 14）。这将提高数据处理和分析的效率，并通过 POWO、FOWO 和其他界面更快地传播数据。通过采用相关的数据标准和协议，可以探索和整合创新的数据采集方法。

我们还将继续通过适当的数据门户，如世界植物在线、世界植物志在线、JSTOR 全球植物、Genesys、全球生物多样性信息机制、TRY 植物性状数据库、Europeana、全球基因组生物多样性网络和邱园科学网站，公开提供我们的核心科学数据。我们将通过应用开放许可证和开发支持研究人员对采集数据进行外部注释的系统来促进更多的使用。此外，我们将致力于为所有馆藏数据开发使用独特的持久性标识符，以支持与其他系统的整合，帮助引用我们的数据，并使我们能够跟踪其使用情况。

我们的在线资源为各种研究和应用活动提供了准确命名的权威资料来源（见专栏 18）。目前，每年有65,000名独特用户通过邱园网站的825,000次独特页面浏览访问馆藏数字目录，2017年从全球生物多样性信息机制下载了75,000个使用邱园数据的数据集。这些统计数据为监测使用量的增加提供了基线。通过改善对这些馆藏的访问，我们旨在提高它们在科学研究中的使用率和影响力，并在公众与馆藏之间建立更紧密的联系，这些馆藏是我们了解自然世界的基础。

7 2028 年科学收藏成功将是怎样的？

成功将体现在所有新的科学收藏都明确支持我们的研究和战略成果，同时馆藏的可访问性增加也将支持其他方面的研究。在本战略的主要标题下列出的关键成就如下：

有哪些收藏？

到 2028 年：

.邱园的科学收藏将得到物种级别的审核。

.收藏中的主要差距将被确定，并在其他国际收藏的背景下进行评估。

现有和未来对研究重点至关重要的收藏？

到 2028 年：

. 根据邱园的科学愿景和研究重点，填补馆藏中的重大空白。

. 邱园馆藏将包括更多来自撒哈拉以南非洲、东南亚、中美洲和南美洲以及英国海外领土等目标地区的植物和真菌物种，尤其是特有物种、受威胁物种以及具有重要生态或经济价值的物种。

. 所有植物属的种子、50%的作物野生近缘种和 60%的树种的种子将储存在千年种子库或由国内合作伙伴储存。

. 邱园的收藏将包含更多对解决英国保护和植物健康问题非常重要的植物和真菌物种。

. 邱园的收藏将包含与授粉者有关的目标植物物种，这些授粉者在生态系统功能、作物授粉和蜜蜂健康方面发挥着关键作用。

. 邱园的收藏将在研究气候调节、气候变化的影响以及减轻干旱、洪水和土壤侵蚀的影响方面发挥更大的作用。

. 邱园的收藏将包含受国际贸易威胁的乔木属级木材标本的全球参考收藏。

. 定期从每个野外标本、千年种子库的发芽试验以及邱园和维克赫斯特的活体植物中收集组织样本，以填补基因组和生物化学研究的空白。

. 在有条件的情况下，与气候变化和疾病复原力相关的物候数据和性状数据将在实地收集期间作为标准记录

如何管理和发展收藏？

到 2028 年：

. 标本馆、真菌馆和经济植物学馆将获得博物馆认证。

. 采用全球基因组生物多样性网络的 DNA 和组织库标准，并为其做出贡献。

. 千年种子库伙伴关系的 “种子保护标准” 将适用于整个伙伴关系的所有种子收藏。

. 作为 “欧洲科学收藏分布式系统” 联盟的一部分，将为所有收藏制定和采用共同的标准和协议。

. 将与合作伙伴和提供国签订简化的工作流程和协议，确保快速、高效、公平和透明地收集和跟踪材料并监督其使用情况。

. 在维克赫斯特的千年种子库将有一个新的 “邱园低温层” 储存设施，提供大大扩大的低温储存和培训设施，并能够储存主要的不耐干燥的热带和温带树种。

. 基因组和转录组数据的收集、整理和储存基础设施将得到改善。

. 采用适当的组织保存方法，对植物和真菌材料进行有效的基因组、转录组和生化分析。

. 将制定环境采样规程，以支持真菌多样性研究。

. 将有能力在采集时或采集后不久将标本数据直接上传到核心采集数据库。

. 在可行的情况下，所有实地考察都将采用多重采集的取样方法，以便每种植物、真菌或种群都能为两个或更多收藏库提供补充材料。

. 将定期使用先进的建模工具来确定差距和收藏目标。

如何提高收藏的利用率？

到 2028 年：

所有科学收藏馆藏都将拥有世界一流的实体和数字基础设施。

. 将实现邱园科学收藏的完全数字化：所有标本的数据都将存入机构收藏数据库，并附有所有标本馆标本、菌类标本、菌类标本数据标签以及其他收藏部分的数字图像。

. 所有收藏数据库将通过一个综合数据系统连接起来。

. 在法律、国际政策和合作协议允许的情况下，所有数据和图像都将通过在线门户网站 - 世界植物在线和世界真菌在线进行访问。

. 将建立一个数字化的英国 “开放标本馆”（与英国合作伙伴共同建立），提供英国主要标本 馆所保存标本的图像。

. 千年种子库（MSB）的 “种子清单” 和种子采集数据将与邱园的其他数据系统和 MSB 合作伙伴数据仓库充分整合，为野生种子采集数据和供应提供全球资源。

. 邱园和韦克斯特花园的游客将享受到与科学收藏和相关研究有关的强化解说。

. 馆藏展示和与标本互动的机会将成为邱园科学节和园内其他公众参与活动的组成部分。

. 参观、游览和借用将继续提供直接接触实物馆藏的机会。

. 众包倡议将得到加强，以增加数据采集、分析和公民科学家对所有科学收藏的参与。