超過500萬粒種子如今正冷凍在美國科羅拉多州柯林斯堡的一間零下18攝氏度的地下室中，它們注定要等上50年，直到進化科學家獲得許可用其進行試驗。

與大多數(shù)旨在保護生物多樣性的種子庫不同，“項目基線”計劃被設計用來確保對植物正在如何進化以響應氣候變化和環(huán)境退化進行精準的對照研究。這些種子采集自遍及美國大陸的250個地區(qū)，并被儲存在該國農(nóng)業(yè)部的一座設施中。這些種子代表了約60個物種。

在美國科學基金會（NSF）一筆130萬美元經(jīng)費的支持下，科學家從2012年開始采集種子。他們小心翼翼地在各種各樣的環(huán)境中收集標本，并且覆蓋了大量的植物型——從小蘿卜到標志性的約書亞樹。

該項目首席研究員、德魯斯市明尼蘇達大學植物學家Julie Etterson說，種子采集階段現(xiàn)在已經(jīng)完成。在今年早些時候，她和同事在《美國植物學雜志》上發(fā)表了一篇論文，向公眾介紹了“項目基線”計劃。

為了摸清物種是否正在進化以響應人類的壓力，例如氣候變化，科學家之前曾觀察生活在不同地區(qū)類似物種的差異，或隨著時間推移對一個地區(qū)進行研究，進而繪制植物如何同地區(qū)一道變化。但這些研究很難區(qū)分這究竟是進化結果導致的變化還是單株植物對環(huán)境變化的響應能力，即可塑性。

而“項目基線”計劃將允許科學家使存儲的種子與進化剩下的植物肩并肩生長——在相同條件下，任何差異皆可以歸因于進化。

在東蘭辛市密歇根州立大學從事細菌進化研究的Richard Lenski說：“我認為這是很棒的想法。”他表示：“從某種程度上說，博物館的標本，甚至是天然的種子庫將使得科學家可以進行這些比較，但是沒有這一研究計劃所賦予的深入、系統(tǒng)和深思熟慮的方式。”

該計劃可以探討的問題包括在一些植物中觀察到的早期開花現(xiàn)象連同全球變暖是否可以歸因于進化或可塑性，以及同一物種的不同種群之間進化速度有何不同。基因測序將幫助研究人員找到哪些基因與被選擇出來的特征有關。

它還可以對預測進行測試，例如低的遺傳變異增加滅絕率，以及進化的發(fā)生通過許多小的遺傳變化而不是一些大的變化。Etterson說：“假設的清單真的僅限于想象。”

“項目基線”計劃給一個被稱為復活生態(tài)學的領域注入了活力。其最著名的實驗就是孵化自然保存于湖泊沉積物中的無脊椎動物的卵，并將后代與最近產(chǎn)的卵相比較。

紐約州伊薩卡市康奈爾大學環(huán)境科學家Nelson Hairston認為，由于“項目基線”計劃積極為未來的研究奠定基礎，而不是依靠大自然在過去所隱藏的“秘密”，因此是一個“有遠見的項目”。

復活生態(tài)學先鋒、霍頓市密歇根科技大學生物學家Charles Kerfoot強調，該計劃在那些假定有可能觀察到環(huán)境變化的地域收集種子，但這些差異肯定緣于氣候變化。他說：“這是毫無疑問的。”

然而科學家到底要在什么時候喚醒這些冷凍在地下室中的種子尚不清楚。“項目基線”計劃預計將于2018年啟動，并且Etterson估計第一批種子最早可能在2020年種植。她希望該計劃在自己退休之前至少能夠有所收獲。

研究人員表示，與一般的進化研究以及NSF的一般資助相比，“項目基線”計劃的時間尺度很長，但這也讓該計劃變得與眾不同。資助該計劃的NSF項目主管Samuel Scheiner表示：“這真的很不同，但如果我們想要研究全球變化，那么這正是我們所要做的。”（趙熙熙）

《中國科學報》 (2016-03-10 第2版 國際)