廣州動物園科研工作的歷史、現(xiàn)狀與展望

陳武 吳其銳 代軍威

摘要：科學研究工作是動物園的主要職能，廣州動物園在20世紀60年已開展瀕危野生動物人工輔助繁育技術的研究，取得“大熊貓營養(yǎng)腹水癥的研究”等許多重要的學術成果，現(xiàn)已形成20多人的學術研究團隊。但與先進動物園相比，廣州動物園在科研人才數(shù)量、實驗室的建設、科研投入和特色動物種群等方面存在明顯差距。廣州動物園需要正視差距，著重引進高層次人才，搭建粵港澳大灣區(qū)生物多樣性開放性研究平臺，充分發(fā)揮科研人才的作用，在國家生態(tài)文明建設與粵港澳大灣區(qū)建設中做出卓越的貢獻。

關健詞：科學研究；野生動物保護；生態(tài)文明；廣州動物園

中圖分類號：Q95-339

文獻標志碼：A

生態(tài)文明、物質(zhì)文明、精神文明、政治文明和社會文明建設是我國社會主義建設的主要任務，動物園的本質(zhì)應是動物學研究的公園（Zoological Park）[1]，野生動物保護研究是動物園的主要職能，為國家生態(tài)文明建設服務。我國動物園正逐步向現(xiàn)代動物園轉(zhuǎn)型，其社會職能也從傳統(tǒng)的“休閑娛樂、飼養(yǎng)展示、科學研究和科普教育”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬C合保護和保護教育”[2]。社會職能的轉(zhuǎn)變對動物園科研工作提出了更高的要求。目前國內(nèi)動物園數(shù)量在不斷增加，但動物科學研究水平卻未能相應得到進一步提高，導致部分瀕危物種種群恢復達不到預期，甚至圈養(yǎng)種群滅絕。中國內(nèi)地沒有一間動物園獲得全球區(qū)域性動物園協(xié)會的資格認可，這與科研工作的滯后有很大關系[2]。科學研究對于提高動物園瀕危野生動物的保育水平及社會影響力是至關重要的。動物園保育野生動物是為野外瀕危的物種提供備份，防止滅絕，同時為公眾了解野生動物及其生態(tài)提供便利。當前，動物園必須從自身保育的野生動物資源出發(fā)，加強專業(yè)研究，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 國內(nèi)外動物園的科研發(fā)展動態(tài)

世界上許多野生動物物種之所以能進行很好的研究，是因為動物園為科學研究者提供了便利的研究材料和研究對象，從而在物種進化、動物解剖學、形態(tài)學、分類學、營養(yǎng)學、繁殖學、動物疾病防控等開展相應的研究。

事實上，國際上很多國家都把他們的動物園建成國家級研究機構(gòu)，成為自然保護的中堅。南非國家動物園已成為其國家生物多樣性保護、可持續(xù)發(fā)展的基地，并更好地引導社會更新觀念、提高保護意識、促進人與自然的和諧共處[3]。歐洲許多動物園的野外野生動物保護學研究領域走在世界的前列，實行了野生動物保護與科研一體化的模式。很多研究成果，如“大猩猩Gorillagorilla等野生動物的野化放歸”較大地提高社會影響力[4]。英國倫敦動物園一直以來注重在野生動物保護方面的科研工作，取得顯著成效，至今在世界動物園界中享有較高的地位。切斯特動物園、哥本哈根動物園、鹿特丹動物園等知名動物園都建有高水平的科學研究機構(gòu)。北美動物園與水族館協(xié)會（AZA）的會員單位非常強調(diào)他們在物種保護、繁殖技術、物種拯救與野外放歸等方面的成就和優(yōu)勢[5]。有許多博士、博士后在進行研究工作，技術力量雄厚，整個行業(yè)科研氣氛非常濃厚。

北京動物園是國內(nèi)動物園中最重視科研工作的動物園之一，建國以來在大熊貓Ailuropodamelanoleuca、黑頸鶴Grusnigricollis、滇金絲猴Rhinopithecusbieti等珍稀物種研究中取得顯著成績。2015年，成立了“圈養(yǎng)野生動物生物技術北京市重點實驗室”，進一步強化北京動物園的科研能力。

成都動物園的科研工作也走在全國動物園的前列，成為成都市野生動物科學研究的中堅力量。2010年2月，成都市動物園管理處增掛了“成都市野生動物研究所”的牌子，實行了“兩塊牌子、一套機構(gòu)”的管理模式，首開全國動物園先河。

成都大熊貓繁育研究基地建有省部共建國家重點實驗室，參與創(chuàng)辦大熊貓繁育研究基金。近年來，大熊貓繁育基地科研團隊參與大熊貓的基因組學研究，發(fā)現(xiàn)大熊貓卵子延遲著床機理，建立一系列大熊貓人工輔助繁育技術體系，對于大熊貓種群的科學發(fā)展起到了關鍵作用，并在大熊貓野外放歸方面取得重要突破，在行業(yè)乃至國際上都產(chǎn)生深遠的影響。

2 廣州動物園科學研究的歷史

廣州動物園在20世紀60年代已經(jīng)在全國率先開展珍稀瀕危動物精液采集、冷凍與人工授精技術，以及人工輔助繁殖技術等研究工作[6]。1975年與廣東省昆蟲所合作開展小靈貓Viverricula indica人工繁殖等研究，在人工授精技術和精液保存等領域取得一定的成果。1979年協(xié)助北京動物園通過大熊貓人工授精技術，在全國首次成功繁殖1只大熊貓。20世紀90年代，廣州動物園科研團隊先后開展白頭鶴Grus monacha和黑頸鶴繁殖研究，利用人工撿卵、孵化、育雛技術，延長種鶴的繁殖期，促使種鶴多次配種和產(chǎn)卵，2項研究成果以及其后的“川金絲猴在華南地區(qū)的繁殖研究”項目成果分別獲廣州市科技進步獎。在20世紀60年代到2000年，廣州動物園通過艱苦的科研攻關，在亞洲象Elephasmaximus、黑猩猩Pan troglodytes、旋角羚Addax nasomaculatus、白頭鶴等瀕危野生動物圈養(yǎng)繁育方面，率先取得突破，在國際上率先報道大熊貓營養(yǎng)腹水癥及其成因，引起國內(nèi)外廣泛的關注。

2002年10月，廣州動物園籌建成立科研中心（科級），這標志著廣州動物園將野生動物科學研究工作和科普教育工作列為動物園的主要職能。此時廣州動物園的專業(yè)技術人員擁有自身的實驗室（圖1），科學研究領域進一步拓展?？蒲兄行模òê髞砀目萍伎?、技術交流部）主要從事圈養(yǎng)野生動物病原微生物分離培養(yǎng)與鑒定、圈養(yǎng)野生動物營養(yǎng)需求與日糧成份分析、瀕危野生動物人工輔助繁育技術研究以及園內(nèi)保育的部分瀕危野生動物種群的管理。在此期間，科研團隊先后承擔“華南虎Panthera tigrisamoyensis營養(yǎng)與生殖的研究”“黑猩猩人工采精與精液保存”等課題的研究工作（圖2～4），取得重要的學術成果。2006年，廣州動物園科研團隊自主立項并完成的“人工哺育長頸鹿Giraffa camelopardalis的研究”項目促成國內(nèi)首次人工哺育長頸鹿成活。

2017年10月，廣州動物園增設“廣州市野生動物研究中心”（圖5），這標志著廣州動物園將野生動物科學研究工作與野生動物保育展示作為同等重要的工作職能。與此同時，增設科學研究部，籌建瀕危野生動物種質(zhì)資源保護與應用實驗室，分設動物營養(yǎng)學與繁育學研究室、動物細胞生物學與分子遺傳研究室、野生動物疫病防控研究室以及瀕危野生動物野外救護與野外放歸研究室，并將瀕危野生動物營養(yǎng)學與繁育學，細胞生物學與分子遺傳學，疫源疫病防控，野外救護與野外放歸四個方向作為廣州動物園科學研究的主要研究方向。

3 廣州動物園科研工作現(xiàn)狀

廣州動物園現(xiàn)有專業(yè)技術人員28人，其中博士5人、碩士10人，具有高級職稱者13人，中級職稱者12人。此外，廣州動物園還不斷招收野生動物保護專業(yè)方向的各類技術人才，不斷增強科研實力。

廣州動物園擁有全國最大的藍鵬Lophura swinhoii、印度黑羚Antilope cervicapra種群，華南虎、黑葉猴Trachypithecus francoisi等動物種群也相對較大。2010年以來，廣州動物園通過科技攻關，繁殖成活川金絲猴Rhinopithecusroxellana、丹頂鶴Grus japonensis、旋角羚、豹Panthera pardus、藍鵬等動物60余種600多頭（只），其中國家一級和附錄Ⅰ動物10余種100多只，二級和附錄Ⅱ動物40多種400多只。12項科研成果獲得省部級和市級獎勵，“一種穿山甲Manis pentadactyla的人工育幼方法”等獲國家知識產(chǎn)權(quán)局專利授權(quán)。這些科研項目為我國華南虎等珍稀瀕危野生動物的飼養(yǎng)管理、疾病預防、種群建設等提供了完整的技術體系。

4 廣州動物園與先進科研機構(gòu)科研工作比較

與國內(nèi)外知名的動物園就2017年科研重要指標進行比較（表1），廣州動物園在科研資金投入、科研平臺、科研人才數(shù)量、特色動物種群等方面存在明顯的劣勢，在許多領域的研究還是空白。

4.1 科研人才匱乏

廣州動物園當前雖然具備一定的中高級技術人才，但沒有獲得正高職稱的技術人員，科研人員中真正能系統(tǒng)開展相關野生動物疫病防控、細胞生物學與分子遺傳學等科學技術研究工作的幾乎沒有。

4.2 科研管理體制不完善，專業(yè)技術人員科研積極性不高

廣州動物園在2017年前的定位是公益性公園，2017年10月增設廣州市野生動物研究中心后，廣州動物園的定位是公益性的科研事業(yè)單位。現(xiàn)有的人員構(gòu)成中，工勤與管理人員比例占80%，專業(yè)技術人員不足30名，機構(gòu)編制中沒有正高職稱名額，科研成果的激勵機制尚未完成。由于人員編制、晉升渠道、激勵制度、科研資金的管理制度等原因，相當一部分專業(yè)技術人員不愿投入到科研工作中去。

4.3 科研平臺不足

廣州動物園自2002年開始籌建動物營養(yǎng)與生殖實驗室，主要用于華南虎、黑猩猩等野生動物營養(yǎng)與生殖等方面的研究，但儀器設備不齊全，僅能開展簡單的粗脂肪等營養(yǎng)成份測定。2017年開始，廣州動物園重新組建動物營養(yǎng)學實驗室與分子遺傳學研究室，計劃開展動物細胞生物學、動物繁殖學、動物病毒學以及生物信息學等方面研究，但相關設備、設施仍然缺乏。

4.4 科研投入不足

廣州動物園雖然有較早從事科研工作的歷史.但是相當長的一段時間內(nèi)，廣州動物園仍然將自身定位為動物展示機構(gòu)，對野生動物保護等領域研究的重要性認識不足。由于動物園科研成果主要體現(xiàn)于生態(tài)效益與社會效益，經(jīng)濟利益很難體現(xiàn)，主管部門在科研業(yè)務上對口支持較少，導致申報縱向科技資金資助較困難。從表1可以看出，廣州動物園缺乏市級以上重點開放實驗室等重要的科研平臺，也影響野生動物保護研究工作的開展。

4.5 科研特色不明顯

北京動物園在朱鹮Nipponianzppon、滇金絲猴等物種的研究上取得重要的科研成果；上海動物園在靈長類動物、華南虎、紅斑羚Naemorhedus baileyi等物種的保育上取得重要進展；成都大熊貓繁研究基地在大熊貓保育及野化放歸研究上享譽海內(nèi)外。這些研究機構(gòu)均形成鮮明的研究特色。廣州動物園的許多科研工作僅是針對動物保育工作存在的問題，進行應急性的研究。雖然取得一定的成果，但是總體而言，廣州動物園缺乏特色性、具有重要影響力的研究成果，也未通過技術支撐形成知名瀕危物種的特色種群。

4.6 可供研究的瀕危野生動物種群不足

廣州動物園雖然保育有近400種動物，但是許多動物種類沒有形成一定規(guī)模的種群，缺乏大熊貓、長臂猿Hylobatidae、馬來熊Helarctos malayanus等特色瀕危物種的種群，動物的保育環(huán)境與野外生態(tài)相比差距明顯，與全國各地的瀕危野生動物自然保護區(qū)、保育救護機構(gòu)科研合作不多，這些因素都影響廣州動物園研究工作的開展。

5 廣州動物園科研工作展望

未來廣州動物園的科學研究工作將圍繞國家生態(tài)文明建設和粵港澳大灣區(qū)的建設，建立大灣區(qū)生物多樣性保護的開放性研究平臺。以水獺Lutra lutra等物種的種群培育和重引入為目標，建設物種重引入與野化訓練研究基地，在野生動物疫源疫病的防控、分子遺傳學與細胞生物學研究、繁殖學與營養(yǎng)學研究、物種重引入與生態(tài)恢復等方面展開研究。建立博士后工作站與院士專家工作站，培育科研領軍人才及多支優(yōu)秀科研團隊，完成華南虎等瀕危物種的種質(zhì)采集與保存工作，積極開展亞洲小爪水獺Aonyxcinerea等物種的重引入與生態(tài)恢復工作，力爭大灣區(qū)生物多樣性保護研究平臺及野生動物疫源疫病監(jiān)測中心成為省級或市級重點開放性研究平臺。

5.1 科研人才的引進、科研平臺的搭建與科技成果轉(zhuǎn)化的推進

優(yōu)先組建野生動物疫源疫病防控研究團隊、瀕危野生動物分子遺傳與細胞生物學研究團隊、野生動物營養(yǎng)學與繁殖學研究團隊、瀕危野生動物生態(tài)學研究團隊，重點從海內(nèi)外高校和研究院所招聘優(yōu)秀的中青年學者擔任團隊的學術帶頭人，組建3～5支高精尖的科研團隊。以科研人才帶動學術研究平臺的建設，根據(jù)科研的需要配置各種科研設備設施，提供充裕的科研啟動資金。在園區(qū)建設總面積達3600m2的科研實驗樓，配置干細胞保存庫與實驗動物中心，構(gòu)建多個瀕危野生動物科研繁育基地?；I建博士后流動站和院士專家工作站，爭取在動物疫源病研究、瀕危野生動物種質(zhì)資源保存與人工輔助繁育技術方面孵育出重大科研成果，獲得省市級重點研究平臺的認定。積極開展專業(yè)技術人員的職稱編制擴充與職稱體系的完善；積極推進科技成果的轉(zhuǎn)化和推廣，為瀕危野生種群的培育提供技術支撐；制定并貫徹落實國家和地方科技成果轉(zhuǎn)化獎勵制度等，激勵更多員工投入到科研工作中去。

5.2 建設物種重引入與野化訓練基地

通過與其他單位合作，共同建設瀕危物種重引入與野化訓練基地，主要培育北白頰長臂猿Nomascus leucogenys、黑葉猴、蜂猴Nycticebus coucang、白臀葉猴Pygathrix nemaeus等靈長類動物，以及亞洲小爪水獺、海南坡鹿Rucervus eldii subsp.hainanus、紅領綠鸚鵡Psittacula krameri、黃腹角雉Tragopan caboti、黑頸長尾雉Syrmaticus humiae、穿山甲等本地域分布的瀕危物種種群。紅領綠鸚鵡、亞洲小爪水獺、穿山甲等物種建立野化訓練基地，為將來重引入提供相應的種源。

5.3 構(gòu)建野外科研考察站，開展野外科研科普活動

與其他科研團隊合作，分別建立內(nèi)伶仃島、無量山、蘇門答臘島生物多樣性科研科普考察站。其中無量山為西黑冠長臂猿Nomascusconcolor、印支灰葉猴Presbytisphayrei及其伴生物種的主要科研和科普考察站，通過一定時間的建設，爭取建立灰葉猴的習慣化群或具有無線定位功能的野外種群，為灰葉猴的群體行為、食物偏好性、群體遺傳多樣性、疫病、家域、進化等方面的研究帶來便利，協(xié)助無量山相關管理部門開發(fā)生態(tài)旅游。與相關高校或中學聯(lián)系，找準不同階段學生的學習需求，組建科普科研考察小組，入駐上述科研考察工作站，開展科學研究和科普考察工作，擴大廣州動物園的社會影響力。

5.4 動物科技館的建設

利用廣州動物園現(xiàn)有的各類動物標本和藏品，結(jié)合動物科技館的建設，積極開展靈長類動物、貓科動物等博物館區(qū)建設，館區(qū)收藏和陳列動物皮張標本、骨骼標本、展示物種的食物、排泄物、胚胎、寄生蟲、生存環(huán)境等實物標本，也展示動物的演化史、民俗文化史等信息，為科研團隊在物種鑒定、遺傳學研究、物種演化、比較生物學、物種生存史研究等方面提供便利。

5.5 瀕危野生動物種群培育與科學管理的研究

廣州動物園需要與其他單位科學研究團隊合作，對圈養(yǎng)的長臂猿、亞洲小爪水獺、紅領綠鸚鵡等物種進行物種鑒定、親緣關系分析、個體識別等方面的研究，建立北白頰長臂猿、亞洲小爪水獺、紅領綠鸚鵡等無雜交污染的種群，盡可能避免近親繁殖并更正更新相應的物種譜系。嘗試輸入云豹、金貓Catopuma temminckii、猞猁Lynxlynx等種源，實現(xiàn)上述物種種群的復壯。通過野外食譜的調(diào)查、圈養(yǎng)與野外物種的營養(yǎng)學分析、腸道微生物宏基因組學研究，明確物種的營養(yǎng)需求，為圈養(yǎng)物種提供科學的日糧。通過行為學、荷爾蒙、遺傳學等方面研究，了解物種的福利需求，積極開展豐容和行為培訓等方面的工作，提高圈養(yǎng)物種的動物福利水平。

5.6 瀕危物種的種質(zhì)資源搜集與保護的研究

在華南虎與長臂猿等瀕危物種的基因組學、誘導多功能干細胞、人工輔助繁育技術、腸道微生物宏基因組學等方面展開研究，創(chuàng)建高效的瀕危物種人工輔助繁育技術體系、建立瀕危物種的精液、誘導多功能干細胞等種質(zhì)資源的保存庫，探索遺傳性疾病的干預與治療機制。

5.7 野生動物疫源疫病及人獸共患性疾病的研究

建立禽流感（Avian influenzavirus）、博爾納病毒（Borna diseasevirus）、犬瘟熱病毒（Caninedistemper virus）等病原微生物庫，部分病原微生物建立反向遺傳操作技術體系，系統(tǒng)開展部分疫病的流行病學研究，建立重要疫病的快速診斷技術，探索疫病的傳播與感染機制，研制新型疫苗或其他防控藥物。

參考文獻：

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