在地球漫长的生命演化史中，种质资源是重要基础性、战略性资源，事关一个国的家种业安全、生态安全，事关整个地球生态系统的稳定和人类社会的可持续续发展。近年来，我国林草种质资源保存体系逐步完善，初步建立起国家和省两级、原地异地和设施保存三种方式相结合的林草种质资源保存体系，截至目前，在全国布局建设“1主6分”7处国家林草种质资源设施保存库。种质资源保存技术是种质资源设施保存库建设的核心关键。

一、低温干燥：时间凝固的艺术

低温干燥保存是种质资源保存的核心关键技术。这种技术基于的科学原理是：低温能抑制种子呼吸作用，干燥则避免冰晶破坏细胞结构，常规型种子可在此条件下存活数十年甚至上百年。中国西南野生生物种质资源库采用类似技术，保存了全国37%的有花植物物种，许多濒危植物的种子通过干燥后封装于特制玻璃瓶，再存入自动化货架系统，由机器人精准存取。

然而，并非所有种子都适用常规低温保存。热带雨林中的榴莲、芒果等顽拗型种子（又称“脱水敏感种子”）一旦干燥便会死亡。为此，科学家研发了“超低温保存技术”：将胚芽或茎尖浸泡于冷冻保护剂后，直接投入-196℃的液氮中。一个液氮罐可容纳数万份样本，如同微型“生命银行”，即使断电也能维持数月低温。新加坡植物园种子库就通过此种方法，成功保存了东南亚地区多种难以用传统方式存储的植物种质。

二、试管苗与DNA：生命的备份计划

对于无法产生种子的植物，如香蕉、甘蔗等，或珍稀到仅存几株的物种，组织培养技术成为关键。目前常用的方法是将植物的茎尖或叶片消毒后植入培养基，在25℃左右的恒温光照下缓慢生长，通过定期更换培养基，一株单体苗可在试管中“冻结青春”长达20年之久。更前沿的技术是遗传物质保存——从植物中提取DNA，存入-80℃超低温冰箱，这些遗传信息虽不能直接发芽，但为未来基因编辑和物种复活保留了可能。

三、从实验室到野外：保存技术的闭环

保存不是终点，如何让“沉睡”的种质焕发生机？种子萌发实验是关键一环。科研人员需定期检测库存种子活力：在恒温光照箱中模拟春季环境，观察发芽率，若发现活力下降，便需重新采集补充，澳大利亚种子银行曾用此方法复活了已野外灭绝的禾本科植物。此外，活体植物迁地保护技术广泛应用，北京国家植物园中栽植了温带的各类珍稀濒危植物，既展示生物多样性，也为迁地保护提供试验场，在试验苗圃中模拟不同生境，筛选适应气候变化的优势种质。

四、科技赋能：让保护更“智慧”

现代种质资源库不仅是实体仓库，更是数据中枢与科普中心。我国作物种质资源信息系统已整合了40余万份种质信息，供科研人员查询。北京国家植物园正在建设的植物种质资源库将运用“数字孪生”技术，通过3D扫描和虚拟现实，丰富了科普形式，让大众可以“走进”种子库的冷库，观察种子保存全过程，直观理解保护的意义。

古往今来，人类对种质资源的保存已从被动储存转向主动创新。每一粒种子、每一段DNA都是自然与文明对话的桥梁，而技术的每一次突破，都在为地球生命网络编织更坚韧的安全网。正如科学家所言：“我们保存的不仅是植物，更是未来选择的可能性。”在这条没有终点的守护之路上，“诺亚方舟”的传说正逐步照进现实。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

本文作者：吕尧  国家林业和草原局产业发展规划院 高级工程师

审核专家：付海曼 正高级工程师 国家林业和草原局产业发展规划院

出品：中国科协科普部

联合出品：中国林学会