数字植物学可以做到一些非凡的事情。它可以收集记录、DNA序列、系统发育树、威胁评估和地图，并利用这些信息来突出显示需要紧急关注的物种。例如： EDGE是 Evolutionarily Distinct and Globally Endangered 的缩写：一种识别那些既面临灭绝威胁，又代表着生命之树上异常长、孤立或不可替代的分支的物种的方法。

此 生存边缘计划 伦敦动物学会将这一理念转化为保护行动，支持那些致力于保护世界上一些最具特色和最濒危物种的青年保护主义者。这种方法的规模刚刚扩大：最近 科学研究 由邱园和伦敦动物学会牵头，对所有已知的开花植物物种进行了 EDGE 评分，识别出近 10,000 个 EDGE 物种，并警告说，超过五分之一的被子植物进化史正面临风险。

但全球EDGE评分仅仅是个开始。在最后一周…… 《植物学一号》数字植物学专题，我们交谈过 玛丽亚·苏珊娜·桑切斯·查韦斯一位 EDGE 研究员，正在从事…… 赤松波托西矮松，一种生长在墨西哥东北部山区的珍稀濒危针叶树。她的故事展现了全球优先事项与实地现实相遇时会发生什么：数据可以指引我们找到某个物种，但保护工作取决于人、土地、许可证、幼苗、放牧压力和信任。

从史蒂夫·欧文到山松

桑切斯·查韦斯最初并没有打算成为一名植物学家。“说实话，我进入植物学领域纯属偶然，”她告诉《植物学一号》杂志。起初，她对动物，尤其是蝙蝠更感兴趣。但她一直渴望从事与自然和科学相关的工作。小时候，她经常看动物星球频道和探索频道，史蒂夫·欧文是她儿时的偶像之一。“小时候看到那些节目，就深深地印在了我的脑海里，”她回忆道。直到后来，她才意识到，她一直憧憬的那种生活，可以用“生物学家”这个词来形容。

植物是通过DNA后来才出现的。 新莱昂自治大学她加入了一个主要研究植物和森林的分子生态学实验室。“你可以研究植物，也可以研究动物，因为你研究的是DNA，”她解释道。起初，这很适合她。“我喜欢遗传多样性。我喜欢DNA。我喜欢待在实验室里。”她一直认为自己更适合做实验室生物学家，而不是野外考察生物学家，直到一次去科阿韦拉州的野外考察改变了她的工作方向。

“我从小在沙漠城市长大，”她说，“所以我从不知道我们这里还有这种生态系统，尤其是在墨西哥北部。” 看到那些山地森林改变了她的看法。“这东西真的存在，而且很美，很神奇，但却被严重低估了。” 她周围的许多生物学家都对动物感兴趣，她觉得这方面存在空白：“需要有人来做这类工作，”她回忆当时的想法，“也许我的使命就在森林里。”

从零开始构建硕士项目

同样的好奇心和责任感塑造了桑切斯·查韦斯在新莱昂自治大学的硕士学位研究。她 论点 询问了东马德雷山脉针叶树的系统发育多样性分布情况，以及这种多样性在墨西哥东北部保护区内的代表性如何。

该项目研究了29种针叶树，其中包括 赤松, 墨西哥云杉, 马丁内斯云杉, 红豆杉, 萨尔蒂利亚刺柏 和 纳尔逊松它结合了 GBIF 以及其他出现记录、潜在分布模型、物种丰富度、系统发育多样性、保护区代表性，以及利用进化独特性进行物种层面的优先排序（结合全球因素） IUCN红色名单 类别和墨西哥的 NOM-059 风险类别。在论文中，这种国家风险比较被称为EDLE：一种类似EDGE的方法，用于探究局部受威胁物种是否也代表着独特的进化历史。

她的研究团队在分子生态学领域经验丰富，但这个项目却进入了一个全新的领域：将系统发育分析与保护优先排序联系起来。挑战不仅在于生成分子数据，还在于解读进化信号对决策的意义，例如最重要的针叶林热点地区是否真的位于保护区内。“在她的院系里，从来没有人做过类似的事情，”她谈到应用这种系统发育多样性方法时说道。“我必须独自完成，”她补充道，并描述了获取数据、采集DNA样本、提取DNA以及构建系统发育树的过程。她还必须学习R语言：“我当时想，这是什么？我以前不知道生物学家的工作竟然是使用计算机编程。”

对桑切斯·查韦斯来说，最难的部分是解读。“一开始真的很难，因为它有点抽象，”她说。仅仅画出一棵树、一个数值或一张地图是不够的。她必须思考这些结果对保护意味着什么：我们在保护生命之树上最独特的枝干时，究竟在哪些地方下了功夫？研究结果确定了三个优先保护区域，这些区域的针叶树物种丰富度和系统发育多样性都很高。

这项工作也让她明白，物种分布数据虽然有用，但并非绝对可靠。有些记录重复，地理位置可疑，或者被放置在该物种不太可能出现的海拔高度。“我看到一些记录出现在沙漠里，”她说道，这些记录对于高海拔针叶树来说毫无意义。她尽可能地使用更多本地或官方数据，包括政府提供的信息，但对于稀有的高山物种而言，仍然缺乏足够清晰、最新且经过充分验证的分布数据。在这些情况下，问题不在于建模算法，而在于输入数据。

地图上的一个点看起来很精确，但它仍然必须符合生物学原理。这正是近期关于……的研究的意义所在。 国内植物标本馆, 国家物种名录 和 推断的植物灭绝 关键在于：数字馆藏功能强大，但其价值取决于本地专业知识、仔细核查以及将记录转化为决策的能力。

为什么 EDGE 有意义

EDGE 代表 进化上独特的物种，全球濒危物种它有助于识别那些进化上不寻常且极易灭绝的物种。对于桑切斯·查韦斯来说，当她第一次听说这项奖学金时，EDGE 方法让她感到似曾相识，因为她在攻读硕士学位期间就已经运用过类似的理念。

“我最初是从一位在国外攻读博士学位的同事那里了解到EDGE奖学金的，”她说。“EDGE奖学金最吸引我的是它根据物种的进化独特性和受威胁程度来识别和优先考虑物种的方式。”

然后她看到了 赤松 列入 EDGE 优先针叶树名单。

当我发现 赤松 “我立刻从中看到了开展一项意义重大的保护项目的机会，”她说。这种物种生活在她自第一次到访科阿韦拉州以来就一直着迷的山地生态系统中。它稀有、濒危，且具有重要的进化意义。此外，它也提供了一个将研究、保护行动和社区参与结合起来的机会。

最初的EDGE项目重点关注遗传多样性和种群结构。对于受威胁的、分散的植物种群而言，遗传数据可以指导种子来源、恢复和种群管理。它可以帮助决定不同种群的种子是否应该混合或分开保存，哪些种群可能拥有独特的遗传多样性，以及如何避免降低局部适应性或增加近亲繁殖。

“基因信息为许多管理决策提供了科学依据，”桑切斯·查韦斯说道。在她看来，保护不仅仅是增加个体数量，更重要的是保护“物种的进化潜力”，使其能够继续适应未来的环境变化。

但该项目并没有仅仅局限于基因领域。

EDGE评分能告诉我们什么，不能告诉我们什么

桑切斯·查韦斯明确指出，EDGE 评分是强大的工具，但并非最终答案。

“我认为EDGE是一个非常有用的工具，”她说。它能帮助自然保护主义者识别那些代表着丰富进化历史且面临灭绝风险的物种。它还能将人们的注意力引向那些原本可能被忽视的物种。

但全球优先排序取决于其背后的数据。灭绝风险评估可能过时或不完整。物种记录可能稀少。对于稀有植物而言，目前的实地知识可能滞后于实际情况。

此外，还存在规模问题。全球评估可能会掩盖局部危机。

桑切斯·查韦斯部分是通过另一位EDGE研究员了解到这一点的。 伊尔莎·亚历杭德拉·马丁内斯·坎德拉斯他从事尤卡坦半岛柠檬鲨的研究工作。乍一看，山松和柠檬鲨似乎没什么共同之处。但这两个项目都处于全球保护优先事项、当地知识、社区参与和实际决策的交汇点。

伊尔斯的项目利用当地的生态知识、历史和近期的目击记录，以及与渔民和社区的利益相关者互动，来了解墨西哥的柠檬鲨保护情况。这帮助桑切斯·查韦斯思考，为什么一个物种分布广泛，却仍然在特定区域消失。

桑切斯·查韦斯解释说：“即使是同一物种，一个种群可能繁衍生息，而另一个种群却可能‘消失殆尽’。”局部种群数量的下降在全球层面上可能被掩盖。或者，正如桑切斯·查韦斯所说，“全球工具可以告诉我们应该关注哪里”，但只有本地研究和合作才能帮助我们了解需要采取哪些行动。

从遗传学到土地利用

桑切斯·查韦斯的EDGE项目最大的转折点在于，最初以遗传学为重点的计划不得不做出改变。该项目原本围绕遗传多样性和种群结构展开，但由于与导师的激烈争论，她失去了原先预期的实验室研究途径。

“一开始，当我跟导师发生分歧时，我真的很担心，”她说。“我现在该怎么办？因为我孤身一人。我没有实验室……来完成所有这些工作。”

在EDGE奖学金的支持下，以及在拉丁美洲项目经理的帮助下，她开始重新思考这个项目，而不是放弃它。“他非常理解我的处境，”她说。“这让我如释重负，因为我真的很担心。我当时想，好吧，我必须退出这个项目，我会把钱还回去，然后就此结束。”

然而，该项目找到了另一条途径。通过 CONANP在墨西哥国家自然保护区委员会工作期间，桑切斯·查韦斯开始与了解保护区、当地社区以及土地管理实际情况的人们合作。“正是在那里，我与墨西哥国家自然保护区委员会（CONANP）相遇，”她说，“他们真的帮助我思考该做什么、下一步该怎么做以及我们能做些什么。”

这改变了哪些数据被视为关键数据。未来…… 赤松 不仅取决于遗传因素，还取决于许可、土地所有权、地方决策和社区支持。

这些棘手的形势和变革的必要性，最终促成的不是一个削弱的项目，而是一个更加务实、更脚踏实地的项目。它不再局限于狭隘的基因数据，而是转向土地利用、社区参与和切实可行的保护措施。它成为了应用型保护的典范：良好的数据固然重要，但许可、信任、地方治理以及那些真正决定土地用途的人们同样至关重要。

这也符合更广泛的信息…… IPBES关联性评估： 生物多样性、水资源、粮食、健康和气候变化不能被视为彼此孤立的问题。 赤松一个“可用于决策的数据集”不仅包括坐标、气候变量和遗传多样性，还需要土地所有权、放牧压力、火灾历史、当地管理规则、社区优先事项、可行性、恢复能力和监测计划。

篱笆、幼苗和学习如何与社区沟通

该项目的一项实际成果是与当地社区合作，扩大并维护禁牧区。放牧已成为一大威胁：牛羊破坏土地，损害幼苗。“它们会踩死新生的小树苗，”桑切斯·查韦斯说，“这对大多数物种来说都是一个巨大的威胁。”

社区此前已在山体的一部分划定了禁区，并达成协议禁止牛群进入该区域。这片土地以前用于耕作，但现在社区成员希望让它恢复生机，用于自然保护。“这片山体正在恢复生机，”桑切斯·查韦斯解释说，“它正在缓慢地进行自然再生。” EDGE 基金的资助帮助扩大了禁区范围并维护了现有的围栏。“你需要非常坚固的围栏才能阻止牛群进入，”她说。

这正是保护工作变得非常实际的地方。全球记录可以告诉我们…… 赤松 虽然会发生这种情况，但这并不能告诉我们牛群是否践踏了幼苗，围栏是否需要维修，或者社区是否准备好支持生态修复。这些细节需要通过实地考察、与当地人建立联系以及反复交谈才能获得。

EDGE奖学金也帮助桑切斯·查韦斯向其他在截然不同的系统中面临类似挑战的青年自然保护主义者学习。她与……的友谊 伊尔莎·亚历杭德拉·马丁内斯·坎德拉斯伊尔塞是一位在尤卡坦半岛研究柠檬鲨的EDGE研究员，她的工作尤为重要。伊尔塞的项目利用当地的生态知识、历史和近期的目击记录，以及与渔民的对话，来了解柠檬鲨的栖息地，以及如何与沿海社区合作开展保护工作。

那次经历让桑切斯·查韦斯对自己的沟通方式有了不同的思考。“我们研究人员之间有一套专属的语言，”她说，“这套语言非常专业。”当她开始与社区成员交流时，她意识到，解释项目远不止于此。 赤松 这种物种要么很稀有，要么具有重要的进化意义。她必须解释为什么这种物种很重要，它与其他松树有何不同，以及为什么讲述两个相似的物种之间的区别。 松 物种间的差异可能会改变哪些物种受到保护。

“你总是想当然地认为他们能听懂你的话，”她说，“但当你看着他们……看到他们的表情时……”她意识到自己需要“一种不同的语言来和他们交流”。

“我的同事伊尔塞（Ilse）帮了我很多忙，她之前在《柠檬鲨》节目里工作，”她说。伊尔塞可以帮助她思考一些实际问题：“我该怎么做？我该如何与他们沟通？我该说什么？我该避免说什么？”

这是一个绝佳的跨学科学习案例，它体现了自然保护领域的跨学科融合。一个鲨鱼保护项目帮助了一个松树保护项目。EDGE项目不仅将物种名录上的信息联系起来，更重要的是，它将致力于解决同一问题不同版本的人们联系起来：如何将保护优先事项转化为实际行动，以及如何让了解和管理这片土地的人们参与进来。

本地知识需要回流。

自然保护领域反复出现的一个问题是，地方知识往往无法被纳入全球数据集。

桑切斯·查韦斯指出，像CONANP这样的组织和当地的自然保护工作者通过日常工作积累了大量知识。他们知道哪些地方难以进入，哪些地方发生过火灾，哪些地方的土地用途正在发生变化，哪些地方的幼苗存活了下来，哪些社区对此感兴趣，以及已经尝试过哪些管理措施。当地社区往往在研究人员重返某个地点之前很久就能注意到这些变化。

但这些信息通常保存在内部报告、个人记录、地方文件或人们的记忆中。更广泛的自然保护界可能无法获取这些信息，也可能无法将其反馈到全球评估、物种记录或数据库中。

桑切斯·查韦斯说：“保护工作应该是一个双向过程。全球数据集有助于确定优先事项并指导研究”，但本地监测和实地观察也应该“更新和改进这些数据集”。

这种双向信息流动至关重要，因为它有助于纠正错误、更新旧的评估、识别局部衰退情况，并记录哪些措施行之有效。“当信息双向流动时，”她说，“保护评估会更加准确，管理决策会更加明智，未来的研究也能集中于最相关的问题。”

未来可能会是什么样子

她目前正参与CONANP的进一步工作，并得到了CONANP的支持。 GIZ该项目涵盖土壤修复、环境教育和当地居民生计改善等领域。团队还购置了一架多光谱无人机，可用于监测植被健康状况，并可能支持未来对濒危针叶树种群的测绘工作。

“我对这些新的监测手段能给我们带来的结果感到非常兴奋，”她说道。

桑切斯·查韦斯仍在认真思考下一步的计划。她坦言自己没有固定的学业规划，并愿意顺其自然，看看未来的发展方向。

“目前，我考虑攻读博士学位，但还没最终决定，”她说。在完成本科、硕士和博士后研究项目后，她正在探索成为生物学家的其他途径。“我想尝试一下生物学家可以从事的其他一些活动。”

这种诚实至关重要。植物保护需要的不是局限于单一学术领域的人才，而是需要跨领域合作的人才，包括保护、社区参与、数据、修复、监测、公共传播和政策制定等。

桑切斯·查韦斯的故事表明，应用数字植物学既强大又令人谦卑。

数字植物学不仅仅是将植物数据放到网上。它最理想的状态是将零散的记录转化为更有价值的问题、更明确的优先事项和更明智的决策。但桑切斯·查韦斯的工作提醒我们，最终的成果仍然需要在实地完成：这离不开人、许可、不确定性、信任，以及在不断变化的环境中保护物种的缓慢努力。

阅读更多：

Forest，F.布朗，R. 布尔基，S., 科尔维尔，J., 莫特，J., 卢格哈达，E., 欧文，N.，雷蒙多，D.， 里弗斯，M., 罗辛德尔，J., 沃克，B., 巴赫曼，S., Pipins，S., 甘布斯，R.，以及 Brown, M. (2026) 开花植物生命之树面临高灭绝风险。《科学》，392(6798)，第 655-659 页。可访问： https://doi.org/10.1126/science.adz0773.

Sánchez Chávez, MS, 2024。Distribución de la diversidad filogenética de las coníferas de la Sierra Madre Oriental y supresentatividad dentro de las áreas naturales protegidas del noreste de México（博士论文，新莱昂自治大学）。可以在： http://eprints.uanl.mx/27659/

特约撰稿人简介

Juniper Kiss 是一位环游世界的植物科学家和数据爱好者，也是 Botany One 的客座编辑和前撰稿人，她喜欢美丽的地块、数字化解决方案、与土地所有者合作、荆棘和香蕉。

封面图片：保护工作并非止步于数据集。桑切斯·查韦斯利用松果、插图和课堂活动，帮助年轻人识别当地的松树，并了解为什么库尔米尼松（Pinus culminicola）需要保护。图片来源：玛丽亚·苏珊娜·桑切斯·查韦斯。