原創 葛斌傑 上海辰山植物園
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年
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系列推文
摘 要：在當代建設並管理好標本館，離不開理念的革新與技術的創新。筆者作為建設辰山標本館的親歷者，認為只有管理者轉變「等人來」的被動式服務理念，緊跟當下信息化技術的浪潮，通過對館藏區域合理規劃、提高館藏物數位化覆蓋率、精細化監管館務工作全流程，才能讓標本館的收藏物得到更高的曝光率，吸引更多的業內外人士來訪，提升標本館的科研價值與社會服務功能，在今後的發展過程中得到應有的重視與支持。
關鍵詞：植物標本館, 館藏資源, 數位化, 信息技術, 流程管理, 標準化
自世界上第一個植物標本館成立至今已過去4個多世紀，其形式也由最初的貴族階層的個人收藏轉變成專業的植物科研常規機構(葛斌傑， 2016)。據國際植物分類學會（IAPT）官方的權威出版物《世界植物標本館索引》（Index Herbariorum）記載，截止到2018年12月，全球共有178個國家或地區擁有標本館計3095家，累計總館藏3.9億份(Barbara, 2019)。這是一個非常驚人的數字，裡面記錄著過去400多年來植物物候的變化、物種分布的格局、植物採集家的活動軌跡，是全人類寶貴的財富。文軍博士曾在第19屆國際植物學大會閉幕式報告上提出，下一個十年將是種級系統學發展的黃金時期，而標本館將是未來的主戰場，基於系統性的收藏物開展系統學研究需要得到強化與重視，這些收藏物不僅能提供直觀的形態學數據，還能提供一手的科研材料。
從Index Herbariorum資料庫可以檢索到中國目前共有標本館373家，累計館藏量相比於1993年《中國植物標本館索引》（傅立國, 1993）的記載，在過去26年間，中國的標本館藏量增加了33.6%，這又是一個驚人的數字。但中國的標本館在信息更新和完整性上，相比於國際上的大標本館還有很大的差距。2004年以來，中國僅有不到1/4的標本館在Index Herbariorum資料庫中進行了信息的更新，而館藏在200萬份以上的大標本館平均2年更新一次。更遺憾的是超過60%的中國標本館沒有聯繫人、郵箱和網站，這在倡導信息互聯互通、全球合作共贏的當代，必定會失去諸多機遇，令人惋惜。不過，還是存在諸如中國數字植物標本館、NSII等具有當代特色的基礎項目，讓中國主要標本館在較大程度上實現了館藏標本的在線查詢與數據共享，為挖掘館藏資源的價值做出了貢獻。在此背景下，新標本館的建設與發展和既有標本館的變革與創新，一直是繞不開的話題，辰山在當代植物標本館體系的建設中，進行了一些思考與嘗試，將其中筆者認為較有推廣和借鑑意義的舉措在此分享，或對標本館工作者、管理者略有裨益。
理念的革新
植物標本館的基本功能是作為一個植物的博物館而存在，長期積累保存著各種植物收藏物。這些收藏物是植物資源調查和認知、引種和保育、研究和利用的材料和憑證，經過一系列標準流程的處理，按照一定的系統歸檔，便於不同學科領域的科研人員進行檢索與查閱。但收藏物的類型需隨著科技進步而不斷發展，從原來的乾燥臘葉標本、浸泡標本等實物材料，擴展增加到DNA樣品、活體種子以及數位化調查觀測數據。關於為何要收集標本、建設標本館，Vicki Funk博士分別在2002和2003年撰文討論(Funk, 2002, 2003)，包括基本保障與研究、其他相關生物學研究、教育與培訓，甚至盈利與創收等在內不下100條，大大拓寬了標本館工作者與管理者的思路。其中很重要的一點，我們需要轉變管理理念，將標本館的被動服務方式轉變成主動服務，通過提高館藏物的數位化覆蓋率，依託信息技術不斷提升館藏資源的曝光率，真正讓館藏資源活起來，而不再是一個令人望而卻步的Hortus mortus (拉丁語，即死亡花園)。
△ 上海辰山植物標本館（CSH）科普展示標本
△ 上海辰山植物標本館（CSH）館藏主模式標本
△ 上海辰山植物標本館（CSH）種子庫
△ 上海辰山植物標本館（CSH）DNA庫
功能區域合理規劃布局
上海辰山植物標本館(Shanghai Chenshan Herbarium)的前身是成立於 2005 年 6 月的上海植物園辰山項目部標本室（2005.6～2009.3），2009 年 4 月更名為上海辰山植物園（籌）引種基地標本室（2009.4～2012.3），2010年遷入中國科學院上海辰山植物科學研究中心大樓，於2010年8月完成國際登錄，館代碼為CSH（http://sweetgum.nybg.org/ih/herbarium.php?irn=163946）。2012 年 4 月起更名為上海辰山植物園標本館（2012.4～2014.6）。2013年2月在中國科學院上海辰山植物科學研究中心大樓一樓東側規劃佔地1561.5 m2，修建新館，2014年6月新館基礎建設初步完工。自 2014 年 7 月 1 日起正式定名為上海辰山植物標本館（Chenshan Herbarium, CSH, http://222.72.85.20/site/CSH/Specimen.html）。根據工作流程，CSH共設置了烘乾間、裝訂間、數位化間、冷凍間（含種子庫）、正號標本館藏廳、副號標本館藏廳、模式標本間、鑑定間、形態學實驗室、DNA庫、工具間、館員辦公室、伺服器機房等15個功能區域，全館配備了獨立的通排風系統和溫溼度控制設備。館內共有站立式標本櫃457套，承重貨架135組，最高設計館藏100萬份。
標本館功能區的劃分和布局應該充分考慮日常館務流程，以標本為主要核心，從入館至入櫃的全流程覆蓋，減少重複進入同一區域的情況發生，嚴格區分日常工作區域和安全保藏區域，儘可能將安全保藏區的溫溼度控制在20℃和50%以下，將為標本的長期保藏提供安全保障。
△ 上海辰山植物標本館（CSH）今夕對比
△ 上海辰山植物標本館（CSH）功能區域劃分圖
△ 上海辰山植物標本館（CSH）烘乾間
△ 上海辰山植物標本館（CSH）野外考察工具集
△ 上海辰山植物標本館（CSH）館藏大廳
△ 上海辰山植物標本館（CSH）標本數位化工作間
△ 上海辰山植物標本館（CSH）標本數位化設備
數位化的全覆蓋及數據標準化
當下談標本數位化已不再局限於標本翻拍、信息錄入、圖文上網這樣的「三步走」，特別是針對新採集的標本，需要引入更多的數位化手段，從野外到室內全覆蓋。CSH作為一個新館，歷史積累標本較少，從2012年開始就引入數位化手段輔助標本採集、信息整理、館藏管理。目前在植物野外調查技術方面，手機APP以中國科學院昆明植物研究所開發的Biotracks為主。在電腦端，則以中國科學院植物研究所建設並運行的中國自然標本館(Chinese Field Herbarium，簡稱CFH)為主。從筆者實際使用情況來看，Biotracks更適合專科專屬的精細化調查，而CFH網站在支撐區域物種多樣性調查方面更具優勢。應該說兩者各有所長，配合使用基本能夠勝任各類野外調查任務。採用數位化記錄方式的優勢明顯，可以很好地實現野外數據的無紙化獲取、保存和後臺的批量化處理與導出，保質保量地加快標本館工作的進度。
著名的開源數據網站GBIF (https://www.gbif.org)，目前共有1527家機構累計參與發布物種觀察記錄多達13億次，研究人員通過下載分析這些數據已發表文章近4000篇，這是開放合作的典型案例。目前NSII網站已經積累了千萬級植物標本數據，各數據欄位已基本趨於穩定，今後如各館有程序開發或網站建設的需求時，務必考慮數據兼容和標準的問題，管理者們要開放理念，只有被研究過的標本才有價值，只有被引用過的數據才有意義，只有被訪問過的網站才有貢獻。
信息技術的與時俱進
在信息技術時代，以5G為代表的多項中國自主研發的高端技術走在了國際前列，這也充分說明國內整體的信息技術產業正在蓬勃發展，土層深厚。在這個快速變革和創新的時代，標本館的建設、管理與發展要與時俱進。2014年由CSH自主設計的標本館信息管理系統初步建成(葛斌傑等, 2014)，該系統由標本數據管理系統、網上查詢系統和數據交換系統3部分組成，其中標本數據管理系統下設8個功能模塊，從實際使用情況來看，標本批次登記、標本信息的管理和使用這3個功能模塊最為實用，現已將後兩個功能模塊合併，開發為小程序，可滿足大量數據導入和批量列印各式信息標籤，但因為是離線單機版，不具備數據儲存功能。
對於一個標本館，標本入櫃和排列是一項長期的工作。特別對於新館，如何做好前期規劃至關重要。CSH根據自身定位，在充分研究華東植物區系的基礎上(田旗等, 2014)，綜合考慮了物種數量多寡、在研重點類群和專題項目、物種特性(標本厚度等)等情況，為每個科、屬的標本「量身定製」了可滿足未來20-30年的館藏存儲空間，並通過構建標本物理位置定位查詢系統，CSH已實現每份標本的精準定位，大大提高了標本入櫃和查詢效率。
△ 上海辰山植物標本館（CSH）標本信息系統
△ 標本館通用標籤列印系統
△ 上海辰山植物標本館（CSH）館藏標本物理定位查詢
標本館全流程管理
大到整個分類系統，小到一個學名的修訂，隨著認識的深入和證據的完善，植物分類學研究一定是往復式前進，這也決定了標本館的館務工作是動態的過程。2016年，上海辰山植物標本館對館藏10萬餘份被子植物臘葉標本完成了從恩格勒系統向APG IV系統的切換，這其中不僅僅是整個科的位置互換，還涉及到科下分類單元的重新劃分和歸類，這項工作CSH僅用了4個月(https://mp.weixin.qq.com/s/Kr6DMq4B5QyAxlYITU2P-Q)。這背後也體現了CSH館務全流程管理的精細化程度。
標本館想要長期保持活力和受關注度，除了自身加壓不斷產出成果外，更重要的是抓住一切機會讓本館的館藏物能夠在更高的平臺得以呈現，這必將對館藏物的數量和質量提出高要求，這是一個相互促進的良性過程。截止到2020年6月，CSH館藏維管植物臘葉標本10萬號17.7萬份，其中石松類和蕨類植物標本參照《Flora of China》第2-3卷的編排方式排列；裸子植物標本按克裡斯滕許斯裸子植物系統排列；被子植物採用APG IV系統排列。現有特色館藏包括：較豐富的國產鼠尾草屬、衛矛屬、潤楠屬、蕨類與石松類、殼鬥科、秋海棠科植物標本；1.3萬份全國外來入侵植物標本；3.5萬份上海市植物標本；2萬份華東沿海島嶼植物標本；1.5萬份浙江仙霞嶺植物標本。全館80%的標本完成圖像掃描和拍攝，其中7萬號館藏數位化標本已驗收合格加入到國家標本資源共享服務平臺中。此外，CSH還保存有DNA分子材料5.2萬份，種子庫種子1300份，並於2018年加入到國家重要野生植物種質資源庫。自此，CSH的主要館藏物均在國家級科研平臺得以呈現，今後的收集水平與保藏質量也必將按照國家級標準去執行。
構建植物資源科技服務
平臺的設想
正如文軍博士呼籲的，標本館將在未來10年成為系統學研究重要的材料獲取場所，如何讓科研材料的分享變得像當下的網購那樣簡單與便捷，這是個有趣的話題。以標本館為基地，構建植物資源科技服務平臺或許值得嘗試。筆者認為圍繞這樣的平臺可以開展3方面工作：
1. 基於信息技術建設在線植物資源庫。CSH正在積極布局，將集中在華東地區開展華東植物資源全覆蓋計劃，在未來10-15年，開展包括活植物、種質資源、臘葉標本、分子材料、DNA樣本、植物生境照片、植物局部照片、精細解剖圖片的覆蓋採集，通過一家標本館輻射一個區域，使得區域型的植物資源庫的使用與影響力提上新臺階。
2. 關注科普教育與專業培訓。每個標本館都應該成為科普教育的場所，積極引進、消化和再生產國內外最新植物系統學成果，在技術層面直觀展示當下最準確、國內亟待更新的植物分類與系統學知識。積極在全國範圍組織開展植物分類學、植物保育、植物資源本底調查等理論與技能培訓活動，形成野生瀕危資源植物科研和保育協作網絡。
3. 積極研發新技術產品。密切關注相關領域需求，為校園、研究所/標本館、植物園等研發推廣新技術產品，提高社會服務效益。辰山目前有植物學相關研究人員和管理人員40人，研究領域涉及植物分類學、植物系統進化、生物多樣性保護、生物多樣性信息學、藥用植物次生代謝等，專職館員5人，負責日常採集和各類館務。2010-2019年期間，依託標本及相關信息的支持，出版論著21部，發表各類科研論文130篇。
過去的6年，CSH承辦和協辦了一系列植物分類學相關的培訓班，包括連續6屆中國植物園聯盟植物分類與鑑定培訓班（2014-2019）、4屆上海科技大學生物學野外綜合實習（2016-2019）、4屆IABG亞洲植物園發展與管理培訓班（2016-2019），還舉辦了兩屆亞洲植物標本館學術研討會。在信息化時代，CSH希望基於傳承與創新，為標本館事業開創一番新的面貌，讓標本館煥發新的活力！
參考文獻：
Barbara M. Thiers, 2019, The World Herbaria 2018: A summary report based on Data from Index Herbariorum, 18 p, New York Botanical Garden, NY, USA (http://sweetgum.nybg.org/science/docs/The_Worlds_Herbaria_2018.pdf).
Funk, V. A. 2002, The Importance of Herbaria, Plant Science Bulletin, 49: 94-95.
Funk, V. A. 2003, 100 Uses for an Herbarium (Well at Least 72), American Society of Plant Taxonomists Newsletter, 17 (2): 17–19.
傅立國(主編), 1993, 中國植物標本館索引, 北京: 中國科學技術出版社. Li-Kuo Fu (Editor in Chief), 1993, Index Herbariorum Sinicorum, China Science and Technology Press, Beijing.
葛斌傑, 2016, 上海辰山植物標本館的建設及取得的成績, 仙湖, 2016, 15(1): 45-55. Ge BJ, 2016, Shanghai Chenshan Herbarium and its Accomplishments, Journal of Fairylake Botanical Garden, 15(1): 45-55.
葛斌傑, 陳彬, 趙龍, 2014, 上海辰山植物標本館信息管理系統建設, 中國植物園, 17: 180-189. Ge, BJ, Chen B, Zhao L, 2014, Establishment of Information Management System for Chenshan Herbarium. Chinese Botanical Garden, 17, 180-189.
田旗, 葛斌傑, 王正偉, 2014, 華東植物區系維管束植物多樣性編目, 北京: 科學出版社. Qi T, GE BJ, WANG ZW, 2014, The Catalogue of Vascular Plants Biodiversity of Eastern China, Science Press, Beijing.
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文：葛斌傑
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原標題：《當代植物標本館的革新與創新》
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