地球上有超过350000种开花植物,但只有12种能使人类免于饥饿。查尔斯·戴维斯说,由于土地利用和人类造成的气候变化,五分之二的植物物种可能在不久的将来灭绝
“我们真的对大多数植物物种了解不多,”哈佛大学草本植物和图书馆的组织生物学教授兼维管植物馆长Davis说。戴维斯说:“由于物种正在迅速消失,这种知识差距越来越大。”。现在,得益于基因组学和数字化,全球各地的研究人员团队可以同时访问草药库和其他自然史收藏,以解决重大问题,例如大自然是否能应对快速变暖的世界。哈佛大学的一个创新项目将为这一努力锦上添花,尤其是药用植物
Davis说:“了解什么物种以及它们生活在哪里仍然是生物学知识的基础,但面对日益加剧的土地利用和气候变化,我们现在正在以许多新的重要方式使用植物标本馆藏品。”在全球约3000个草药库中保存的4.5亿个标本中,有500多万个可以在神大道上一座四层砖砌建筑的金属柜中找到,这座建筑被称为哈佛大学草药库,一组研究人员和档案管理员在这里监督它们的策展和数字化
哈佛大学技术发展办公室最近与LVMH Recherche、Parfums Christian Dior和哈佛大学协调了一项为期三年的研究协议,该协议将支持哈佛Herbaria Davis实验室的药用植物基因组分析和数字化。2月26日,一篇关于新资助项目的论文发表在《当代生物学》上
来源:《哈佛公报》戴维斯说:“我们正在产生大量资源,以真正深入研究与这些重要的人类使用植物有关的问题,这些植物一直是人类扩张和文化轨迹的核心。”
“我们开发了一种‘条形码’物种的新方法,利用这些样本和尖端的DNA序列技术加上人工智能来改进对该领域药用植物的识别。数字化过程将使研究人员能够完成从重建古代生态系统、靶向影响农业的微小入侵病原体到描绘新物种。“
当Davis转动其中一个橱柜的压实把手时,他和30年前第一次走进密歇根大学的植物标本馆时一样兴奋。
”我在植物标本馆工作了很长一段时间,从根本上讲,它们的主要用途是存储与我们共享地球并了解它们生活在哪里的植物物种的永久记录。这仍然非常重要
“但这些藏品现在可以以各种方式使用,解决了许多与保护、基因组学和生物化学有关的问题,以及许多与人类使用的植物有关的问题。在许多方面,这些都是我现在最兴奋的领域,我在哈佛教了近20年这方面的知识,”他说
他以新英格兰常见的植物为例,这些植物的开花时间与地球变暖密切相关
“当春天来得更早时,这些植物开始更早地开花。但对于生长在世界其他地区的绝大多数植物物种,尤其是热带地区的植物物种,我们不知道它们是如何应对全球变暖的。因此,我们一直在努力引入众包和机器学习来收集这些数据,并将它们合并到Big Dat的‘全球元植物标本馆’中。”a、 “他说。
22岁的研究助理兼项目经理Jackson Kehoe是Davis植物多样性课程的一名学生,他对该项目充满热情,该项目将动员来自世界各地的关键植物物种,这些物种在整个人类历史上都被用于药用。
”对于健康意味着什么,以及人体系统如何与植物相互作用以治愈疾病,我们都有不同的想法。探索这一点一直是工作中有趣的一部分,”他说,“我们正在生成的大量数据更令人兴奋。随着时间的推移,研究的可能性正在成倍增加。“Davis指出,在35000种已知的药用植物中,大多数还没有从更传统的、以西方为中心的意义上评估其治疗价值。”Jackson和我一直在寻找传统药典之间的联系,不仅包括西欧的《本草纲目》,还包括印度和中国的古代文献
“所以,这里的想法是,如果你在印度,你可以使用X物种,但在东南亚,X物种不生长,它的一个近亲也以类似的方式使用。然后我们可以开始拼凑药用植物的进化热点。”
“大多数人不明白的是,至少75%的发展中国家依赖于天然药物,其中大多数是整株植物、植物部分或从植物中提取的化合物。然而,尽管它们很重要,但没有多少大规模的努力旨在从植物或其他物种中发现新药。”
Journal information: Current Biology
Provided by Harvard Gazette
2024-09-15
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