顾名思义, 植物分类学即研究对象为植物的分类学。分类学是系统学的一部分, 与系统学中的系统发生研究和演化过程研究紧密相关, 其任务是利用系统学的研究成果, 在合理的原则指导下完成生物体的命名和分类, 为生物多样性信息提供易于存储和提取的组织框架, 并为鉴定工作提供指导(Stuessy, 2009)。从某种意义上说, 分类学是“一门没有自己的数据的科学, 但会用到生物学研究的其他所有领域的数据” (Stace, 1989)。这就要求分类学者原则上要有能够全面收集和利用数据的能力, 要掌握多方面的技能。因此, 比起生命科学的其他分支来说, 即使在今天, 分类学研究中人的因素也更为重要。分类学成果的优劣, 在相当程度上仍然取决于分类学者水平的高低。

中国丰富的植物资源从17世纪开始广泛受到西方人的重视。欧洲、美国和日本都派出大量的传教士、植物猎人和植物学研究人员来中国搜集植物资源, 其大型植物标本馆中也都保存了相当数量的中国植物标本。直到民国时期(1912-1949), 从海外归国的学者将植物分类学引入国内, 中国人才成为中国植物分类学研究的主要力量。

尽管如此, 植物分类学仍然是我国自然科学领域开展研究较早的一门学科, 民国时期归国的钱崇澍(S. S. Chien)、胡先骕(Hu)、陈焕镛(Chun)等都是当时世界著名的学者, 他们对具体类群或植物区系都有着精深独到的研究, 可以说起点很高(杨亲二, 2001)。传统上, 一个国家或地区的分类学发展水平通常以学术机构以及著作、标本等成果的数目作为量化的评估指标。根据我们的统计, 民国时期活跃的植物分类学者, 创办了9个生物学调查研究机构和11种植物分类学刊物, 完成了11部植物分类及区系专著。出版物数量初步统计达到15,000页以上, 为《中国植物志》和Flora of China的最终编写完成奠定了重要的基础。

1949年后, 中国植物分类学者克服种种困难, 完成了《中国植物志》(1959-2004)、Flora of China (1994-2013)、《中国高等植物图鉴》(1972-1983)、《中国高等植物科属检索表》(1979)等国家级植物志和图鉴。从1972年起, 各省级、大的自然区域的植物志相继出版, 基本上覆盖了中国的省级区域, 部分省区完成了第2版, 《内蒙古植物志》还完成了第3版(王文采, 2005; Du et al, 2020a)。洪德元(D. Y. Hong)院士主导的英文版Flora of Pan-Himalaya (泛喜马拉雅植物志)开创了中国植物学家编写跨国区域植物志历史的新篇章。国家和地方植物志的编写工作为中国植物分类学界培养了稳定的人才队伍。

2000年以来, 中国植物分类学者也迅速融入信息化时代, 中国建成和建设中的各种植物学资源数据库已经开始成为国际上重要的数据来源。中国数字植物标本馆(Chinese Virtual Herbarium, CVH, http://www.cvh.org.cn)和国家标本资源共享平台(NSII, http://www.nsii.org.cn)集成了国内主要植物标本馆的标本信息。物种2000中国节点(http://www.sp2000.org.cn/)发布的《中国生物物种名录》是全球唯一一个每年都更新的生物物种名录。这些重要成果都是在各科研机构投入巨大人力、物力之后才得以顺利完成。

除了上述学术机构、专著、在线名录等指标之外, 因为植物分类群的命名是最能体现植物分类学研究成果的工作之一, 因此新名称的数目以及发表过新名称的分类学者数目也是能够用于衡量植物分类学水平的可量化指标。Du和Ma (2022)通过整理所有命名过植物的3,154位中国学者(包含华裔学者)的基本信息, 包括标准化的拼写、供职单位、发表的类群、研究领域、第一次发表的时间等资料, 完整的显示了中国植物学者的历史脉络。

统计表明, 从1916年钱崇澍发表中国植物分类学者第一篇物种命名文章以来, 中国有约3,000位学者参与了植物命名工作, 这些学者的罗马化姓名将与植物学名永久相伴。1949年之前, 中国参与植物命名的学者每年增加的人数都少于10人; 改革开放后, 植物分类学的研究者数量开始大幅度升高, 一些年轻的学者、研究生以及标本采集人员也都参与到植物命名工作中来。2000年以来平均每年有62位新增学者参与到维管植物的命名工作中来, 2007年以来每年增加的人数都超过了2000年来的平均值, 2019年甚至达到了新增120人的历史极值(图1)。

然而, 受分类学科本身性质以及2000年以来中国学术评价制度的影响, 植物分类学一直被广泛视为“濒危”学科(王文采, 2005; 马金双, 2014; 黄普华, 2019)。这个众所周知的事实, 与2000年以来每年新增的参与植物命名的人数仍然保持在较高水平的统计结果之间, 表面上似乎相互矛盾。所以我们有必要结合对分类学史的回顾, 对这些分类学研究者的工作做一些深入分析, 找出矛盾背后的原因。

民国时期是中国近代科技史上的一个重要时期。一大批海外留学的学者归国之后, 先后创办了中国科学社生物研究所(1922)、北平静生生物调查所(1928)、国立中央研究院自然历史博物馆(1929)、国立北平研究院植物学研究所(1929)等一大批自然科学研究机构, 而植物分类学研究是其主要研究方向之一。这些机构在集聚一大批青年人才开展全面的植物学调查和研究之余, 又创办了一批面向国际读者的西文刊物。这些刊物既是当时东西方科技交流的重要媒介, 也完整记录了民国时期植物学的历史进程, 特别是中国植物资源的研究从西方人主导转为中国人独立自主研究的过程。

中国的第一代植物学家, 最早的一批以钱崇澍、胡先骕和陈焕镛为代表, 他们的共同特点是: 受学于美国高校, 回国后在高校任教, 创办研究机构, 以培养学术继承人为目的来教育人才。

钱崇澍于1910-1914年在美国伊利诺伊大学学习并获学士学位, 之后进入芝加哥大学和哈佛大学进修。1916年回国后先后在江苏第一甲种农业学校、金陵大学、南京高等师范学校、北平农业大学、清华大学、厦门大学、四川大学及复旦大学等院校任教。1929-1945年任中国科学社生物研究所植物部主任。

胡先骕于1913-1916年在加州大学伯克利分校学习并获学士学位; 1923-1925年在哈佛大学学习并获科学博士学位。作为主要创办人之一, 他先后发起创办国立东南大学生物系(1921)、中国科学社生物研究所(1922)、北平静生生物调查所(1928)、庐山森林植物园(1934)和云南农林植物研究所(1938)等研究机构, 1940年任国立中正大学首任校长。

陈焕镛于1909-1919年先后在麻州农学院、纽约州立大学和哈佛大学学习并获硕士学位, 归国后, 任教于金陵大学、国立东南大学、国立中山大学, 创办国立中山大学农林植物研究所(1929)和广西大学植物研究所(1935)。

除上述3位植物分类学先驱, 美国哈佛大学及下属的阿诺德树木园在1915-1948年间还先后培养了钟心煊(H. H. Chung)、陈嵘(Y. Chen)、李惠林(H. L. Li)、陈秀英(H. Y. Chen)、胡秀英(S. Y. Hu)等, 成为中美两国的植物学桥梁。特别是1946年赴美并于1949年获得博士学位的胡秀英先生, 在特殊历史时期与国内学者始终保持着联系, 为中美植物学交流及《中国植物志》编写做出了巨大的贡献。

民国时期其他有在国外留学或研究经历并取得了国际声誉的还有: 秦仁昌(Ching, 奥地利、丹麦、德国、法国、捷克和斯洛伐克、瑞典和英国)、刘慎谔(Liou, 法国)、刘厚(H. Liu, 法国)、林镕(Y. Ling, 法国)、郑万钧(W. C. Cheng, 法国)、裴鉴(C. Pei, 美国)、耿以礼(Keng, 美国)、方文培(W. P. Fang, 英国)、俞德浚(T. T. Yu, 英国)、陈封怀(F. H. Chen, 英国)、张肇骞(C. C. Chang, 英国)、钟补求(P. C. Tsoong, 英国)、唐进(Tang, 英国和欧洲大陆)、汪发缵(F. T. Wang, 英国和欧洲大陆)等。国内在民国时期培养人才较多的机构则是国立东南大学, 如1926年毕业的有方文培、孙雄才(Y. Z. Sun)、张肇骞、严楚江(T. K. Yen)、曾勉(Tsen)等, 1927年毕业的有汪发缵、金维坚、左景烈(Tso)、耿以礼、陈封怀等。

初步统计有68位中国学者在民国时期发表过有关植物分类学的论文。这些学者不仅大都终生献身于学术研究, 而且在1949年后大部分都留在了国内, 成为中国植物学的奠基人。其中1949年后被评为中国科学院学部委员(院士)的9人, 著名学者52人, 很多还是其他分支学科的奠基人、科研机构负责人。仅有4人前往海外或港台地区, 但都继续从事研究工作, 与祖国大陆保持密切联系。还有4人在1949年前去世, 2人去向不详。

民国时期创办的植物学研究机构和研究人员供职的大学大部分被继承下来, 这些机构在战争时期克服各种不利条件, 采集的标本、购买和出版的文献以及聚集起来的科研及辅助人员成为当今主要植物学研究机构的基础班底。这些机构的历史沿革和主要科研人员见附录1。

1949年后, 中国科学院和各高等学校迅速地对民国时期各地建立的不同隶属关系的研究机构进行了整合。中国科学院植物分类研究所合并了公办的国立北平研究院植物学研究所和私立的北平静生生物调查所, 还将其他地区的植物分类学研究机构也进行了整合, 如西北植物调查所整合为西北工作站、云南农林植物研究所整合为昆明工作站、国立中央研究院植物研究所整合为华东工作站、庐山森林植物园改隶中国科学院。国立中山大学农林植物研究所则从高校析出, 成立了华南植物研究所并改隶中国科学院(马金双, 2020)。

在植物分类学班底基本完整的状况下, 中国科学院于1950年8月在北京召开了全国植物分类学工作会议, 会上正式提出了编著《中国植物志》的任务。1956年, 中国科学院在科学技术发展远景规划会议中, 正式将《中国植物志》列入生物系统分类和资源开发利用规划的项目之中, 由此也能看出植物分类学在这一时期与资源应用结合的强烈导向。1958年, 《中国植物志》编研工作正式启动, 1959年9月, 秦仁昌先生首先完成出版了《中国植物志》第2卷(蕨类植物), 随后1961与1963年又完成出版了第11卷和第68卷。到2004年最后一本(第1卷)完成, 共出版80卷126册和1册总索引。

《中国植物志》是全国80余家科研教学单位的312位作者和164位绘图人员80年的工作积累、45年艰辛编撰才得以最终完成的巨著, 全书约5,000万字, 是世界上最大规模的完整出版的植物志。《中国植物志》历任主编分别是钱崇澍和陈焕镛(1959–1972)、林镕(1973–1976)、俞德浚(1977–1986)和吴征镒(C. Y. Wu, 1987–2004), 108位卷册编辑(科级作者)隶属于31个植物学科研机构, 其中77人隶属于12个中国科学院系统单位、26人隶属于15所高校、4人隶属于3个地方科教单位, 仍然还在坚持工作的有8人, 其余100人已经退休或者故去。卷册编辑最多的3个单位是中国科学院植物研究所(31人)、华南植物园(16人)、昆明植物研究所(10人), 其余51人隶属于其他28个教学、研究机构(陈心启等, 2004)。

1965年, 中国科学院植物研究所从《中国植物志》编写队伍中抽调人力开始编写应用性更强的《中国高等植物图鉴》, 在王文采(W. T. Wang)、汤彦承(Y. C. Tang)等十余名研究人员的努力下, 1972年出版了该套丛书的第一册和第二册、1974年出版了第三册、1975年出版了第四册、1976年出版了第五册、1982年出版了补编第一册、1982年出版了补编第二册。《中国高等植物科属检索表》(1979年出版)和包括7册图鉴的《中国高等植物图鉴》系列被国内外植物学家和植物爱好者广泛使用, 并荣获1987年度国家自然科学一等奖。

中外合作编写的Flora of China让国内学者访问了更多国外的标本馆, 接受了更多的新资料和研究方法, 特别是鼓励青年学者的参与为中国植物分类学培养了后继力量。参与Flora of China的186位中方科研人员中, 至今仍在工作的有82人, 其余104人退休或故去, 这些学者隶属于48个科研单位, 高校和地方单位更多的参与了编写工作。《中国植物志》和英文版Flora of China各科的主要作者基本状况见附录2。

《中国植物志》和Flora of China的编写完成并不代表中国植物家底全部研究清楚, 2000年来, 中国平均每年发表220个维管植物新分类群, 发现32个国家级新记录(Du et al, 2020b)。同时, 分子系统学研究的深入带来的分类学修订也导致大量的名称出现变化, 这种变动因为未能及时更新, 对其他相关学科的研究带来了一定障碍。为了及时反映中国植物物种名录的最新变化, 由中国科学院生物多样性委员会牵头发布的《中国生物物种名录》实现了年度更新, 这背后除了早期参与的学者奠定良好的基础外, 还与大量年轻学者的参与有很大关系。《中国生物物种名录》植物部分先后参与工作的106位植物分类学工作者中, 1960年代出生的有23人, 1970年代出生的有27人, 1980年代出生的有16人, 1990年代出生的有4人, 老一辈学者多是第一版名录编写时参与工作, 最新一版的更新则主要依靠“80、90后”学者的努力(http://www.sp2000.org.cn/CoLChina/)。《中国生物物种名录》植物部分主要作者的基本状况见附录3。

除了国家级的植物志、植物名录的编写和更新, 更能够反映地方物种实际状况的地方植物志的编写也很重要。随着《陕西植物志(第4卷)》的下厂印刷, 中国所有省级行政区都将拥有自己的省级植物志(吴振海等, 2022)。尽管仍有7个省的植物志距离完成还需要较长的时间, 但这些植物志的编写对中国地区性植物分类学人才的培养和锻炼是不言而喻的(马金双, 2022)。例如在《浙江植物志(新编)》的编写过程中, 浙江省31个单位61位植物分类学工作人员下足工夫对省内植物进行了新的调查, 还专门对本省的采集历史、自然地理、植物区系等相关信息进行了详细的交代, 使得浙江省近年来植物新类群和分类学订正研究的数量明显高于周边省区, 锻炼出了一支强有力的地方植物调查力量(丁炳扬, 2020)。中国地方植物志的作者和出版信息见附录4。

过去中国学者较少发表中国境外的植物类群。2000年之前发表中国境外新类群的学者只有14人, 大多是在国外工作的华裔或者是早期研究中国及毗邻地区植物类群的学者。2000年之后有49位学者发表过国外植物新类群, 研究区域主要是东南亚和东非地区。发表过国外类群的中国学者信息见附录6。

还有一些学者开始从事世界范围内的植物科属修订, 如洪德元(芍药科, 党参属(Codonopsis)及邻近属), 何廷农(T. N. Ho, 龙胆属(Gentiana)、獐牙菜属(Swertia)), 傅承新(C. X. Fu, 菝葜科), 李世晋(Shi J. Li, 黄檀属(Dalbergia))等, 并有一系列的专著发表。中国学者发表的世界范围内的类群修订著作见附录7。

2000年以来, 发表或者组合新类群的学者数量每年都在上升, 近3年的年度新增学者数量都超过了100人, 这种现象似乎让人感觉到植物分类学并没有“濒危”到大家认为的状态, 至少不断地有新生力量的融入。但仔细分析便会发现, 大约70%的学者仅仅只发表或组合过1个分类群。这些研究有些是研究生与自己的导师合作发表文章用来获取学位, 有些是地方科研单位协助类群专家采样合作描述类群借以提升职称, 文章发表后就再也不从事与分类学有关的研究工作(图2), 与民国年间的情况形成了鲜明对比。

剩余不到30%的“活跃”学者发表了较多的类群, 平均每年新增20人左右, 与改革开放初期我国植物分类学者年度增加数量基本一致。显然, 活跃学者的数目才更能反映分类学研究的实际繁荣程度, 这种停滞不前的状况, 正是植物分类学陷入“濒危”的真正量化反映。虽然从全球范围来看, 中国的植物分类学研究仍然保持了人才队伍的基本齐备, 无论从类群角度还是区域角度衡量都是如此, 但中国的植物分类学人才队伍建设存在挑战和危机也是不争的事实, 与今天中国其他学术领域的发展水平很不相称。3,154位参与过植物命名的中国学者的标准拼写和简要信息见附录8。

外国学者发表或参与发表中国新物种的数量在2000-2011年间平均为31.9%, 2012-2021年间平均为13.0%。排除2020年Harber (2020)在小檗科专著中集中发表的63个新种外, 2012年后参与发表中国植物的外国学者比例出现了断崖式下降, 部分年份甚至低于5% (图3)。这与Flora of China完成后外国学者研究兴趣的转移有关。以美国密苏里植物园主办的专门发表植物新类群的期刊Novon为例, 近年来发表中国新物种的文章数量也出现了大幅度的减少(2021年为3篇, 是2000年以来最低)。这可能给外国学者主动寻求中国学者合作发表新类群带来不利影响。但外国学者和中国学者合作完成类群的修订工作仍然是主要合作形式, 2000年以来平均57.1%的新组合名称由外国学者参与发表(图4)。

由于以植物志项目带动人才培养的习惯, 中国植物分类学人才的培养大多数仍然是针对某一个类群进行专科专属的研究, 每一个学术团队都有自己的兴趣类群。尽管每年都有大量针对某个类群的系统学文章发表, 但及时使用系统学数据指导分类群整理的成果相对较少。从直观上看, 就是新组合发表的数量显著少于新分类群的数量。例如2021年中国学者鲁丽敏利用形态和分子证据对葡萄科大麻藤属(Cayratia)和乌蔹莓属(Causonis)进行分析, 对这两个属进行了处理, 发表了10个名称组合(Parmar et al, 2021)。这种将分子系统学证据直接指导分类群处理的论文较为少见, 均由长期从事类群研究的成熟团队完成。

分子证据作为界定分类群的相对客观的证据, 在20世纪90年代就已经开始为西方植物分类学界所接受, 自2000年起也逐渐被国内学者所重视。到2020年, 27.6%的中国植物新物种在发表的同时提供了分子系统学证据, 2021年这个数字增加到38.4%。分子证据的使用要求研究团队对具体类群的材料掌握相对较为完整, 因此只有成熟研究团队才能通过长期的积累构建出一个科属的框架。而以地方区系调查为主要工作的学者在这方面存在劣势, 他们通常将研究报告发表在区域性杂志上, 从而避免审稿人对分子系统学证据的要求。在最近3年新增的339位命名人中, 有130人描述新分类群时使用了分子证据, 稍高于全部类群的使用率, 但人员仍集中在中国科学院、四川大学、中山大学等单位的成熟团队当中。建议区域性植物调查专家与成熟的类群研究团队合作, 将新材料纳入原有的科属框架内分析, 提高物种发表的客观性。

由于国内科技评价体系更加重视高影响因子的刊物中发表的论文, 而主要处理分类和命名方面的研究论文因其引用率较低而较难被这些刊物接受发表, 因此会对研究人员的职位存续、职称晋升、经费获取等方面带来间接的不利影响。尽管Phytotaxa、PhytoKeys甚至一些新兴的OA刊物可以初步满足考核的需要, 但这些期刊的影响因子普遍较低, 发表或订阅费用却相对较高, 占用了大量研究经费。未来随着考核要求的不断提高, 这样的成果也很难维持研究团队的运转, 这可能是中国植物分类学人才队伍面临的最大挑战。希望破四唯政策落实后有更多的学者在国内期刊上发表中国的新分类群, 这样既有利于审稿专家准确把握类群, 也方便其他相关人员快速看到相应的新资料。

中国是北温带生物多样性最丰富的国家, 5代植物学家百余年的工作初步摸清了中国植物的家底。但随着工作的深入, 更多的物种仍会被发现, 已有的类群也需要根据分子证据和相应的分类学原则加以全面整理。中国植物分类学研究远远没有到已经无事可做的状态, 相反, 如果我们要保护和利用生物多样性、发现自己国家的物种资源, 还要进一步去认识和发现其他地区的生物资源, 那么根据上文对活跃植物分类学者数量的分析, 可知现有的植物分类学者队伍是远远不够的。我们仍然需要足够多的活跃的植物分类学者, 需要他们持续地产出高质量的植物分类学成果, 能够让一些量化指标继续维持合理的水平。但在21世纪20年代的今天, 这样的学者应该具备什么样的基本技能? 为此, 我们对吴征镒先生提出的“野外关、标本关、文献关”三大基本技能进行了扩展, 认为以下6条是必备的标准:

(1)具有科学精神和全球视野。分类学者应当将分类学视为自立的学科, 而不是其他应用学科的附庸。尽管分类学与生物多样性保护、传统医药和天然产物化学、作物栽培和园艺等应用学科关系密切, 但不能视为这些学科的从属, 不能片面地满足这些学科对植物名称稳定性的要求。

既然分类学是一门基础科学, 就应该像所有科学一样, 鼓励怀疑和探索精神, 对于已有的分类系统和名称体系要知其所以然, 以批判的态度去继承。要怀着与时俱进的精神, 接受合理的变化, 而不是抱残守缺, 将《中国植物志》及各地方植物志等资料奉为不可违背的圭臬。

(2)掌握学科内知识。分类学者不仅应该掌握命名法规知识, 熟悉系统发生研究的相关软件, 能构建与解读系统发生树, 而且应该全面掌握生态系统、个体(宏形态、微形态、生理)、细胞和染色体、生物化学和分子生物学、生物地理学、演化生物学等生物科学的基本知识和数据来源, 并在综合性数据的基础上开展形态性状分析和分类处理。

(3)掌握学科外知识。由于分类学研究涉及许多知识领域, 出于分类工作的实际需求, 分类学者还应当具备一定的语言学(含拉丁语)和植物分类学史知识, 能够尽量利用自己的知识水平解决一些常见的外语和历史问题。分类学者还应当能与各行业人士(比如可以为标本采集提供协助的人士)进行深入交流和合作, 并能把本学科的知识有效地传播给业外人士。

(4)具备野外工作技能。野外工作是分类学必不可少的基本环节, 不仅是因为采集的需求, 更重要地是可以对物种开展直接观察, 获得第一手资料。因此, 分类学者应当具备野外工作能力, 能够合理安排时间、人力、财力和物力, 安全稳妥地完成野外工作, 达成标本采集和野外摄影的任务。

(5)具备标本馆和实验室工作技能。分类学者应当熟悉标本馆工作, 具备寻找模式标本、查阅普通标本、鉴定标本等方面的技能, 以及主要利用标本馆设备完成的精细解剖等其他技能; 应当熟悉实验室工作, 掌握必要的实验技能; 在必要的情况下, 还应该熟悉人工栽培工作, 能够按计划完成引种材料的栽培养护, 获取野外工作未能见到的材料和相关数据。

(6)掌握文献和数据库检索技能。最后, 分类学者应当善于利用图书馆和互联网资源, 会查阅原始文献, 能够熟练利用数据库查询各种相关资料; 在必要的情况下, 最好还能够以计算机编程技能为基础, 自行建立公开数据库, 方便业内外同行利用, 实现信息的互通互惠。

以上6种基本技能, 可以用六边形雷达图的方式表示。这6个方面基本均衡发展, 其中几个方面比较优秀的分类学者, 就是好的分类学者; 如果6个方面都达到良好程度, 那就是非常优秀的分类学者。当然, 在学界分工的背景下, 更有可行性的做法是通过研究机构内外的合作, 补齐个人短板, 在团队水平上达到“六边形全能”。

附录1 民国时期的植物分类学研究机构和植物分类学者供职的大学

Appendix 1 The plant taxonomy research institutions and the university where plant taxonomists worked before 1949

附录2 《中国植物志》和Flora of China各科主要中国作者的基本状况

Appendix 2 Status of the main Chinese authors of families in Flora Reipublicae Popularis Sinicae and Flora of China

附录3 中国生物物种名录》植物部分各科主要作者的基本状况