育种家们正在利用一些野生棉的耐盐碱基因，育成耐盐碱性更强的棉花品种，这为未来改良盐碱地、保障农业生产、粮食安全都有非常重要的意义。

9月中旬，黄河流域的棉花进入了采收季，黄河三角洲的盐碱地上，山东无棣县国家级棉花生产基地，大型机械开进了棉田，收获雪白的棉花。

棉花是改良盐碱地的先锋作物，而在我国海南三亚崖州区，有一座建立了40多年的棉花野生种质圃，这里活体保存着来自世界各地的39种棉花野生种，这些野生棉是棉花育种的宝库，蕴藏着抗寒、抗旱、耐盐碱、高产、优质等无数优秀的基因和资源。种质圃中的每一种野生棉，都是科学家们走遍世界搜集而来的，涵盖全球可收集的野生棉种的80%以上，是我国棉花育种最重要的资源圃，无论是种植面积最大的栽培种陆地棉，还是新疆种植的长绒海岛棉，抑或是抗虫、抗盐碱的棉花新品种，都和这个位于天涯海角的棉花种质圃有着千丝万缕的联系。

9月14日，海南三亚国家野生棉种质资源圃。新京报记者 周怀宗 摄

现代文明中，那些和棉花分不开的故事

每年冬季，当北方的寒风中，人们穿着保暖的羽绒服时，棉花，这个传统的保暖材料，似乎渐渐远离了日常生活。

但很少有人了解，棉花其实从来没有离开人们的生活。中国农科院棉花研究所研究员刘方介绍，在人类文明的进程中，棉花具有非常重要的地位，不仅是因为它可以御寒，更是因为它参与了众多文明进程中的大事件。比如最早的手工业，就和棉花的纺织息息相关，工业革命中，纺织业点燃了第一把火，工业革命最初的推动力，就是将棉花纺织成棉布。为夺得和维系纺织品的垄断地位，欧洲人发明了纺织机、轧花机等现代机械，同时设计了众多相匹配的制度，以提升生产力，比如八小时工作制、男女同工同酬、义务教育、禁止雇佣童工等。这些影响现代文明的重要制度，它们的诞生，都和棉花有着各种各样的关系。

棉花不是花，但它的用途远超过人们的想象。比如纸币，全球的纸币制造中，棉花都是不可或缺的原材料之一。棉籽油是重要的工业原料，而棉花制成的硝化棉，则在军用、民用中发挥着不可替代的作用。

9月14日，中国农科院棉花研究所研究员刘方讲述野生棉搜集、保存和利用的故事。新京报记者 周怀宗 摄

在今天，棉花的栽培和种植，正面临着新的转型。刘方介绍，“随着人类栽培技术和育种技术的发展，棉花的特点越来越明显，高产、优质棉花品种不断出现，但同时，这些栽培棉花也越来越同质化，遗传资源越来越狭窄。这意味着，整个棉花产业的抗风险能力在降低，而野生棉花中，保留着大量优异的基因，有的耐盐碱性很强，有的抗冷，有的抗虫，有的抗病性高，这些特殊的性状和基因，是现代育种不可缺乏的材料。”

并非原产地，却有全球最大野生棉花圃

我国并非棉花的原产地，这也意味着，我国并没有天然的野生棉花，所有的棉花，最初的源头都是泊来品。

然而，我国却有全球最大、种类最全的野生棉种质圃。

刘方介绍，早在1981年，我国就开始在海南三亚建设野生棉活体保存基地，也就是现在的国家野生棉种质资源圃。三亚位于北纬18度以南的热带地区，和野生棉的原生境接近，是最好的活体保存地。

40多年中，科学家们搜集了全球80%以上的野生棉种，种植在这座种质圃中，“全球已发现的棉花有50多种，其中一部分已经没有活体存在，只有标本或者记录，40多种还有活体。在野生棉种质圃中，保存了39种，这39种野生棉涵盖了所有野生棉的原产地，如美洲、澳洲、非洲等，是全球最大、最全的野生棉活体保存种质圃。”

这座野生棉种质圃中，活体保存着全球80%以上的棉花野生种。新京报记者 周怀宗 摄

在三亚炎热的气候下，来自世界各地的野生棉花终年生长，不断开花结实，在种质圃中，可以看到许多花朵和棉絮同时存在的野生棉。“在北方，棉花只种一季，第二年要重新种，但实际上，棉花是多年生作物，有的可以长得很高。”刘方介绍，“之所以只种一季，一方面是棉花在北方难以越冬，另一方面也是为了产量的最大化，第二年的棉花产量会有所下降。”

对野生棉来说，活体保存是最佳的保存方法，和保存种子相比，活体保存可以保留物种的多样性，同时还可以研究环境变化之后这些野生棉的生存状况，“比如有的野生棉，在原生境正常开花结果，但到了海南之后，就很难开花结果了，我们就需要通过扦插或嫁接的方式繁殖它。”刘方说。

野生棉搜集，科学家走遍世界每个角落

斯特提棉，是一种产自澳大利亚中部的野生棉花，它的花有点像牵牛花，曾被作为澳大利亚的国花，这是一种生长在荒漠中的棉花，因此也曾被称为“沙漠玫瑰”；毛棉，表层有一层蜡质绒毛，只在夏威夷群岛上存在，有许多不同的形态，有些生长在干旱区域，抗旱性极好，有些就生长在海水中，耐盐碱性非常高……

9月14日，国家野生棉种质资源圃中，千姿百态的野生棉花，三亚温暖的热带气候，使得它们可以实现周年生长。新京报记者 周怀宗 摄

39种野生棉各有不同的特点，它们来自何方？又是怎样从世界的各个角落来到位于三亚的种质圃中？

刘方介绍，从上世纪中叶开始，我国科学家就开始有意识地收集野生棉种质资源，最初的资源来自于美国。此后数十年中，科学家们走遍全球，在澳洲广袤的无人区、太平洋繁星一般的小岛上、非洲的荒漠和丛林中，搜集到了全球大部分野生棉种。

一种只分布在南美秘鲁的野生棉，被命名为雷蒙德氏棉。大约在100万年前，它和另外一种野生棉草棉在南美洲交汇，融为一体，出现了一次染色体加倍现象，产生了更加高大和茁壮的新种，这一新种，正是当前栽培棉花最主要的祖先之一。

除了野生棉之外，种质圃中还保存着大部分驯化品种，尤其是四种人类驯化的主要品种，都可以在这里找到踪影，“草棉也叫非洲棉，是人类驯化的最早品种，可考的证据，可以追溯到五六千年之前。古代中国种植的主要是中棉，也叫亚洲棉，起源于古印度，古印度的古墓中，曾经发现5000年前的棉布，就是亚洲棉的棉絮做成的。”刘方介绍，“不过，这两种棉花目前已经不再是主流，当前全球种植面积最大的是陆地棉，起源于美洲墨西哥的尤卡坦半岛，全球大约95%以上的栽培种，是从它不断改良而成的。大约3%的栽培种是海岛棉，也就是我国新疆种植的长绒棉，起源于南美洲的秘鲁和巴西，但最早的航海者们，把它带到了加勒比海岛上，又从这里走向世界，所以被称为海岛棉。”

棉花的故事，南太平洋上的达尔文之旅

棉花是热带作物，野生棉花也大多生长在热带地区，尤其是沿着赤道的陆地和海岛，是科学家们收集野生棉最常去的地方。

位于南太平洋的加拉帕格斯群岛，是一个特殊的地区，群岛属于厄瓜多尔，但距离厄瓜多尔本土有1000多公里，这是一个在物种进化中负有盛名的群岛。大约290年前，达尔文从英国出发，乘船到达加拉帕格斯群岛，在这里住了1个多月，在岛上，他发现同一物种在不同岛上，呈现出不同的特点，这使他思考物种演变的规律。几年后，达尔文写成《物种起源》，而学术界普遍认为，加拉帕格斯群岛上的发现，可能是这部著作的灵感起源。

原产于加拉帕格斯群岛上的达尔文氏棉，记录了物种进化的痕迹。新京报记者 周怀宗 摄

加拉帕格斯群岛也是野生棉的原产地之一，科学家们在这里搜集到了一种名为达尔文氏棉的野生棉。和达尔文一样，科学家们也发现，达尔文氏棉在不同的岛上表现出了不同的特征。

刘方曾经在加拉帕格斯群岛上搜集野生棉资源，重走达尔文走过的路。在那里，他们还发现了另外一个有趣的现象，一种名为克劳茨基棉的野生棉花，和数千公里外另外一种野生棉戴维逊氏棉亲缘关系非常近，是近缘姊妹种。如此接近的亲缘关系，本应该生长在接近的区域中，为何两者远隔重洋，至今还是一个谜。

在种质圃中，一棵大树鹤立鸡群，尽管野生棉中也有许多乔木，但最大的乔木也比这棵大树矮。这是一棵桐棉，也叫杨叶肖槿，是棉花的近缘种，也会结出棉铃，但棉铃中没有棉絮，只有种子。

9月14日，野生棉种质圃中，长成大树的杨叶肖槿，它是棉花的近亲，也是研究棉花的重要资源。新京报记者 周怀宗 摄

刘方觉得，在众多的野生棉中，来自澳大利亚金伯利地区的圆叶棉传播种子的故事堪称精彩。圆叶棉是一种匍匐在地上的野生棉，有点像红薯，也有膨大根，生长在荒无人烟的无人区，当地森林大火频发，但山火过后，它又从深深的地底下冒出幼嫩的新芽。圆叶棉的种子很特殊，在种子外壳以外，还有一层可食用的“脊”，种子被白蚁发现后，会把它的种子搬进巢穴，吃掉外层肉质的脊，留下坚硬的种子，当有雨水或其他水分进入蚁穴，种子就会在蚁穴中萌发。

中国的棉花，漂洋过海的传播之路

棉花并非原产于中国，但中国同样有悠久的棉花种植历史，史料中对棉花的记载，可以追溯到公元2世纪左右，但广泛种植亚洲棉，则在公元9世纪左右。晚清时代，陆地棉大规模引入中国，推动了中国纺织业的革新，种植上千年的亚洲棉逐渐被替代。

9月14日，俯瞰国家野生棉种质资源圃。新京报记者 周怀宗 摄

在野生棉种质圃中，有一丛特殊的棉花，名叫蓬蓬棉，这可能是唯一在中国发现的野生棉花，于2015年在三沙市永兴岛上被科学家发现。蓬蓬棉本身并非本土棉花，起源于南美洲的墨西哥海岸高温高盐碱地区。科学家们考察发现，蓬蓬棉在海南当地至少生长了上百年，但它究竟是怎样从南美洲漂洋过海到达中国的，仍是未解之谜，“可能是随着洋流漂过来的，也可能是早期的商船携带到这里的，抑或是其他渠道过来的，目前都还没有可靠的证据。”刘方说。

发现于海南的蓬蓬棉，是陆地棉的一种野生种系，这意味着，它可能是驯化后重新散落到野外的棉花。

在海南，蓬蓬棉经历了上百年的自然演化和生长，也有自己的本土名字，当地的黎族居民称为“贝栩”，苗族居民则叫它“贝太银”。

“蓬蓬棉中保留着大量优异的基因，等待人们的挖掘和利用，是育种家们青睐的育种材料。”刘方介绍，这种“半野生棉”被搜集到野生棉种质圃后，针对它的研究已经非常多，比如科学家们组装了蓬蓬棉的基因组，通过基因组变化，推测了蓬蓬棉传播的路径、时间以及驯化的过程。

育种的资源，可以在海水中生长的棉花

数十年建设和积累，走遍世界寻找和搜集，这些野生棉究竟有什么用？

“种业是农业的芯片，而种质资源是种业的芯片。”刘方说，我国并非棉花的原产地，但我国的棉花育种水平，已经处在世界一流的水平，这和我们拥有大量的野生资源有着重要的关系。

野生棉种质圃中，一种名为瑟伯氏棉的野生棉，在育种中广泛利用。刘方介绍，比如育种家们用瑟伯氏棉、海岛棉、陆地棉进行远缘杂交，经过20个世代的南繁北育，最终育成石远321。这种新品种具有高产、纤维优质、抗病性能好等多种特点，上世纪八十年代以后，在黄河流域广泛推广。

瑟伯氏棉原产于美国亚利桑那州高原地带，具有很强的抗冷性。当前，我国新疆地区是主要的棉花产区，但当地无霜期短，每年春季的倒春寒和秋季的寒潮，严重威胁着棉花生产，而瑟伯氏棉的抗冷性，可能会成为未来育种必不可少的元素。

另外一种名为哈克尼西棉的野生棉，则是当前棉花育种中的“宠儿”，这种野生棉有天然的雄性不育基因，这使它成为棉花育种中广泛使用的杂交材料。

还有原产于夏威夷群岛上的毛棉，有很多不同的形态，有些抗旱，有些生长在海水中，有优异的耐盐碱性。“棉花是改良盐碱地的先锋作物，但目前的抗盐碱性是有极限的，并不是所有的盐碱地都能种。育种家们正在利用一些野生棉的耐盐碱基因，育成耐盐碱性更强的棉花品种，这为未来改良盐碱地、保障农业生产、粮食安全都有非常重要的意义。”刘方说。