《紧急恢复计划可能会阻止世界淡水生物多样性的灾难性崩溃》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2020-03-22
  • 随着生物多样性以惊人的速度从河流、湖泊和湿地中消失,新的科学论文概述了一项紧急恢复计划,以扭转世界淡水物种和栖息地的迅速减少,并维护我们的生命维持系统。《紧急恢复计划》今天在《生物科学》上发表,呼吁世界采取紧急措施,应对自1970年以来造成83%的淡水物种种群崩溃和30%的淡水生态系统丧失的威胁。水、食物、生计以及免受洪水、干旱和暴风雨的影响。由世界自然基金会、国际自然保护联盟(IUCN)、国际保护组织、加的夫大学和其他著名组织和学术机构的全球科学家团队开发,这是保护和恢复拥有更多物种的淡水生境的第一个全面计划。六点计划优先考虑基于尖端科学的解决方案,这些解决方案已经在某些地方证明是成功的。比如,让河流更自然地流动,减少污染,保护重要的湿地生境,结束过度捕捞以及河流和湖泊中不可持续的采砂等等。河流、湖泊和淡水湿地约占地球表面的1%,是10%所有物种的家园,鱼的种类比世界上所有海洋都要多。但是,随着淡水大型动物种群(例如海豚、海狸、鳄鱼和巨型海龟)的消失,它们在过去半个世纪中迅速崩溃了88%。紧急恢复计划强调了将共同改变河流、湖泊以及湿地管理和健康状况等各种措施,例如将污水排入大自然之前先对其进行处理等。

相关报告
  • 《《全球生物多样性展望》》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-11-17
    • 2020年9月15日,联合国《生物多样性公约》秘书处发布了第五版《全球生物多样性展望》(GBO-5),针对自然的现状提供了最权威评估。GBO-5分为生物多样性促进可持续发展、2020年生物多样性现状以及通往2050年生物多样性愿景之路三部分,其对实现当前爱知生物多样性目标的进展情况进行了最后评估,并借鉴本世纪头二十年的经验教训,指明为实现世界各国政府商定的2050 年“与自然和谐共处”愿景所必需的改变。 1. 生物多样性促进可持续发展 (1)《2011—2020年生物多样性战略计划》 2010年,GBO-3为世界各国政府在商定具有历史意义的《2010-2020年生物多样性战略计划》时所采用的方法提供了背景,使全球社会共同认识到从多个方面入手解决这一问题的必要性;2010年商定的战略包括五项战略目标和20项爱知生物多样性目标,并包括执行、监测和审查方面的支助机制,目标是采取有效的紧急行动,实现2050年生物多样性愿景,即“与自然和谐相处”;2014年,GBO-4成为通往2020年目标的中期检查点,其概述了在每个目标领域中可能采取的行动,加紧实施这些行动有望促进战略计划目标的实现;2015年9月联合国大会通过了一项关于人、地球与繁荣的全面行动计划,题为《变革我们的世界》的《2030年可持续发展议程》包括17项可持续发展目标(SDG),并包括169项为这些目标提供支持的具体目标,各项可持续发展目标被视为“一个整体,不可分割”;2015年还通过了《巴黎气候变化协定》,达成了一项全球共识,将大大降低气候变化的风险和影响并提高适应气候变化的能力,气候变化将成为导致生物多样性丧失越来越重要的驱动因素。 (2)生物多样性平台与实现变革性改变的必要性 生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)充分描述了生物多样性面临着何等规模的挑战和机遇,特别是2019年发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》,其中提请全世界关注生物多样性和大自然对人类的贡献所面临的令人震惊的趋势。IPBES和政府间气候变化专门委员会(IPCC)进行的最新评估都表明,需要实现变革性改变,以解决导致变化的根本性驱动因素,并着重指出现在和今后十年采取行动的紧迫性。国际社会集中关注可持续发展,将其作为本世纪的一个紧迫议程,特别是在政治和公众对话中强调应对气候变化,认为这是一个高度迫切的生存问题,从而为把生物多样性问题纳入主流提供了机会。在就更广泛的可持续发展议程做出选择时,必须把生物多样性充分考虑在内。 2. 2020年生物多样性现状—爱知生物多样性目标的实现进度 鉴于大多数爱知生物多样性目标都规定了2020年的最后期限,因此GBO-5这部分实质上是对20项爱知生物多样性目标中每一项的实现进度进行的最终评估。但总体来看,在全球层面,虽然大多数爱知生物多样性目标取得了重大进展,但20个目标没有一个完全实现,仅有6个目标部分实现。 目标1:人们认识到生物多样性价值及采取哪些措施保护生物多样性(没有实现) 过去十年中听说过生物多样性并了解这一概念的人的比例明显增加。 年轻人对生物多样性的了解似乎增加得更快。最近一项调查显示,在生物多样性最丰富的国家,超过三分之一的人对生物多样性的价值以及保护和可持续利用生物多样性所需的步骤有较全面的认识。 目标2:将生物多样性价值酌情纳入战略和规划进程、核算和报告系统(没有实现) 许多国家报告了将生物多样性纳入各种规划和发展进程的例子。将生物多样性价值纳入国家核算和报告系统的国家呈稳步上升趋势。与此同时,没有多少证据表明生物多样性已经按照目标的要求真正纳入发展和减贫规划。 目标3:消除或改革危害生物多样性的奖励措施、制定有利的积极奖励措施并顾及国家社会经济条件(没有实现) 总体而言,过去十年在取消、淘汰或改革补贴和其他可能危害生物多样性的奖励措施,以及在为生物多样性保护和可持续利用制定积极奖励措施方面,进展甚微。甚至采取措施查明危害生物多样性奖励措施的国家也很少,而在渔业和控制去森林化等领域,有害补贴远远超过积极奖励措施。 目标4:可持续的生产和消费、并将使用自然的影响控制在安全生态限度内(没有实现) 虽然越来越多的政府和企业正在制定可持续生产和消费计划,但这些计划的实施规模不足以消除不可持续的人类活动对生物多样性造成的负面影响。虽然自然资源得到更有效的利用,但对资源的总需求量继续增加,因此使用自然资源的影响仍然远远超过安全的生态限度。 目标5:所有自然生境丧失速度至少减少一半、大幅度减少退化和破碎情况(没有实现) 最近的去森林化速率低于前十年,但只低三分之一左右,一些地区的去森林化速率可能会再次加快。在森林和其他生物群落,尤其是热带地区生物多样性最丰富的生态系统,生境丧失、退化和破碎程度仍然很高。荒野和全球湿地持续减少。河流破碎化仍然是淡水生物多样性面临的一个严重威胁。 目标6:所有鱼群和无脊椎动物种群和水生植物都实行可持续管理、所有枯竭物种的恢复计划和措施到位、渔捞不产生重大有害影响、把渔捞影响限制在安全生态限度内(没有实现) 虽然一些国家和地区在实现这一目标方面取得了实质性进展,但三分之一的海洋鱼类种群被过度捕捞,比例高于十年以前。许多捕捞活动仍在造成不可持续的影响,例如非目标物种副渔获物量和破坏海洋生境。 目标7:农业、水产养殖以及林业的可持续管理(没有实现) 近年来采取农民主导的农业生态学等做法,大力推广可持续农业、林业和水产养殖,全球化肥和农药使用率稳定,不过用量很高。虽然取得了这些进展,但是粮食和木材生产景观中的生物多样性继续下降;粮农生产仍然是全球生物多样性丧失的主要驱动因素之一。 目标8:将污染控制在不危害生态系统功能和生物多样性的范围内(没有实现) 污染,包括过分养分、农药、塑料和其他废物造成的污染,仍然是生物多样性丧失的一个主要驱动因素。尽管人们日益努力改进肥料的使用,但养分水平仍然危害生态系统功能和生物多样性。塑料污染在海洋和其他生态系统中积累,已对海洋生态系统造成严重影响,对其他生态系统的影响尚不为人知。许多国家采取措施尽量减少塑料废物,但不足以减少这一污染源。 目标9:外来入侵物种、进入渠道得到鉴定和排定优先次序,优先物种得到控制或根除、进入渠道得到管理以防止入侵外来物种的进入和扎根(部分实现) 过去十年间,根据外来入侵物种构成的风险及其管理可行性,对其进行鉴定和排定优先次序上,取得了良好进展。多项根除外来入侵物种,尤其是岛屿上的入侵哺乳动物的方案取得成功,惠及本地物种。然而,在全部的入侵物种发生面前,这些成功微不足道。并无证据表明入侵物种的引进数量有所减少。 目标10:到2015年减少对珊瑚礁和脆弱生态系统的多重人为压力,维护其完整性和功能(未能在2015年规定日期完成,到2020年也没有实现) 受气候变化和海洋酸化影响的珊瑚礁和其他易危生态系统仍面临多重威胁。过度捕捞、营养盐污染和沿海开发加剧了珊瑚白化效应。在所有被评估的种群中,珊瑚的灭绝风险增长最为迅速。一些地区硬珊瑚覆盖率显著下降,珊瑚物种也发生变化,支持多样化珊瑚礁生境的能力下降。其他生态系统,尤其是山区和极地地区的生态系统,受气候变化影响严重,其他压力也加剧了影响。 目标11:至少17%的陆地和内陆水域得到保护、10%的沿海和海洋区域得到保护、具有特殊重要性的区域得到保护、保护区在生态上有代表性、保护区得到有效而公平的管理、各保护区的相连性好且融为一体(部分实现) 地球上陆地和海洋被指定为保护区的比例很可能会实现2020年的目标,如果考虑到其他有效地区保护措施和未来的国家承诺,也可能会被超越。然而在确保保护区保护最重要的生物多样性区域,在生态上有代表性,相互连接并与更广泛的陆地景观和海洋景观相连,并得到公平和有效管理等方面,进展却比较有限。 目标12:已知濒危物种免遭灭绝、且其保护状况得到改善和维持(没有实现) 平均而言物种继续趋近灭绝,然而如果没有过去十年采取的保护行动,鸟类和哺乳动物的灭绝数量至少会高出两到四倍。在经过充分评估的生物分类组别中,除非导致生物多样性丧失的驱动因素大幅减少,否则近四分之一(23.7%)的物种将濒临灭绝,所有组别中估计有100万个濒危物种。自1970年以来脊椎动物种群平均下降了三分之二以上。 目标13:保持栽培植物、养殖和驯养动物、野生亲缘物种以及宝贵物种的遗传多样性,制定并执行减少基因损失和保护其遗传多样性的战略(没有实现) 栽培植物、养殖和驯养动物以及野生亲缘物种的遗传多样性依然受到侵蚀。异地种子库有助于保障保护要粮食作物的野生亲缘品种,对未来的粮食安全很重要,但重要粮食作物的野生亲缘品种样品收集很少。濒临危险或灭绝的牲畜品种的比例正在增加,尽管速度比前几年要慢,这表明在防止传统品种衰减方面取得了一些进展。养殖鸟类和哺乳动物的野生亲缘物种更接近灭绝。 目标14:带来重要服务的生态系统得到恢复和保障,同时顾及妇女、土著和地方社区以及贫穷和脆弱群体的需要(没有实现) 生态系统提供社会所依赖的重要服务的能力继续下降,因此大多数生态系统服务(自然对人类的贡献)都在下降。总体而言,贫困和脆弱社区以及妇女因这一下降而受到特大影响。平均而言,负责授粉的哺乳动物和鸟类物种正在走向灭绝,食用和医用物种也是如此。 目标15:生态系统的复原力和生物多样性对碳储存的贡献得到加强从而对气候变化的减缓与适应以及防治荒漠化做出贡献(没有实现) 到2020年恢复15%退化生态系统这一目标进展有限。尽管如此,许多区域正在实施或提出宏伟的恢复方案,可能在加强生态系统复原力和维持碳储量方面取得重大进展。 目标16:到2015年《名古屋议定书》根据国家立法生效和实施(部分实现) 《关于获取遗传资源以及公正和公平地分享其利用所产生惠益的名古屋议定书》于2014年10月12日生效。截至2020年7月,已有126个公约缔约方批准了《议定书》,其中87个缔约方出台了国家遗传资源获取和惠益分享措施,设立了国家主管部门。可以认为《议定书》已经实施。 目标17:到2015年各缔约方已制定、作为政策工具通过和开始执行一项有效、参与性的最新国家生物多样性战略和行动计划(部分实现) 截至本目标规定的2015年12月最后期限,有69个缔约方提交了在通过《战略计划》之后编制、修订或更新的国家生物多样性战略和行动计划(National Biodiversity Strategies and Actions Plans,NBSAP)。后来又有101个缔约方提交了NBSAP,因此到2020年7月,已有170个缔约方按照《战略计划》制定NBSAP,占《公约》缔约方的85%。然而这些NBSAP在多大程度上已被采纳为政策工具,并以有效和参与性的方式在实施,情况各不相同。 目标18:传统知识、创新和做法得到尊重并纳入《公约》中,并在土著和地方社区在各国相关层次上的有效参与下,充分地纳入和反映在《公约》的执行工作中(没有实现) 无论是在全球政策论坛还是在科学界,人们越来越认识到传统知识和可持续习惯使用的价值。然而尽管有些国家取得了进展,但显示传统知识和可持续习惯使用得到广泛尊重和/或反映在与执行《公约》有关的国家立法中或土著人民和地方社区在多大程度上有效参与相关进程的信息有限。 目标19:生物多样性知识、科学和技术已经提高、广泛分享和转让及适用(部分实现) 2010年以来,在生物多样性知识和数据的生成、共享和评估方面取得了重大进展,大数据汇总、建模和人工智能方面的进步为增进对生物圈的了解提供了新机遇。然而在研究和监测的位置以及分类重点方面仍存在严重不平衡。在生物多样性丧失对人类造成的后果方面仍存在信息空白,生物多样性知识在决策中的应用有限。 目标20:依照“资源动员战略”的综合和商定进程较大程度的增加从所有来源动员的财政资源。这一目标将视各缔约方制定和报告的资源需要评估发生变化(部分实现) 过去十年一些国家用于生物多样性的国内资源有所增加,而其他国家基本保持不变。依靠国际资金和官方发展援助,可用于生物多样性的财政资源大约翻了一番。但若考虑到生物多样性资金的所有来源,生物多样性资金的增加似乎不足以满足需求。此外这些资源因补贴对生物多样性有害活动而左支右绌。较少国家在确定资金需求、缺口和优先事项以及制定国家财政计划和评估生物多样性价值上取得进展。 3. 通往2050年生物多样性愿景之路 《2011-2020年生物多样性战略计划》以“与大自然和谐相处”为题,描述了商定的2050年生物多样性长期愿景,为短期和中期行动确定了框架。虽然上一个十年设定的战略目标和具体目标进展有限,但2050年生物多样性愿景仍然是今后指导全球生物多样性行动的基准。 对爱知生物多样性目标的评估清楚显示,继续走“一切照旧”老路将使生物多样性愿景遥不可及。要实现人与自然和谐相处,需要实现土地和森林转型、可持续淡水转型、可持续渔业和海洋转型、可持续农业转型、可持续粮食系统转型、可持续城市和基础设施转型、可持续气候行动转型以及涵盖生物多样性的一体健康转型八个方面的转变。每个领域的转型都有一个共同点,即确认人类的所有活动和福祉都依赖生物多样性,确认当前的经济和其他行为模式对生物多样性的负面影响。多重证据表明,实现2050年生物多样性愿景取决于在多个领域共同采取一系列行动,否则即使一个领域最密集的努力也不能成功“扭转生物多样性丧失的曲线”。 宋琪 摘编自https://www.cbd.int/gbo/gbo5/publication/gbo-5-zh.pdf 原文标题:第五版《全球生物多样性展望》
  • 《应对全球灾难性生物风险的技术》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-09-11
    • 2018年10月9日,美国约翰霍普金斯大学健康安全中心发布《应对全球灾难性生物风险的技术选择》。为促进技术进步和加强技术的积极利用以应对全球灾难性生物风险,该报告从5个方面,评估并遴选出未来5-15年值得进行战略投资的15项生物安全技术,并就每项技术的含义、发展路径、部署进程、亟待解决的技术瓶颈,以及所需的政策支持等进行了分析。 前言 传染病突发事件可能在人类毫无防备的情况下出现,并对人类健康和社会稳定造成严重危害和持久影响。在过去的一个世纪里,全球经历了数次这样的传染病突发紧急事件,比如1918年的流感大流行造成了5000万至1亿人死亡;致命的SARS和MERS冠状病毒的出现;2013年至2016年西非爆发的埃博拉疫情导致至少2.8万例病例和1.1万人死亡,并对该地区造成了灾难性的影响。作为传染病突发事件中的一种,全球灾难性生物风险(global catastrophic biological risk,GCBR)是一种涉及生物制剂的特殊类别的风险,包含自然出现的、反复出现的、故意创建和释放的、实验室改造和逃逸的,这些都可能导致突然的、异常的、超出国家和国际组织以及私人企业集体控制能力的大规模灾难。尽管传染病突发事件发生几率并不高,但由于气候变化、人口增长和城市化以及全球旅行的增加等因素,流行病和灾难性生物事件的风险正在增加。此外,生物技术的进步使得生物学操作更加容易和更有针对性,增加了微生物被滥用或成为流行病发生的偶然原因的可能性。然而,尽管生物技术确实带来了一些社会风险,但在这里所描述的技术和其他技术的投资,却是帮助保护世界免受灾难性生物事件影响的一个重要措施。如果使用得当,技术可以提高我们识别和解决新出现的生物问题的能力。 研究目的及方法   研究重点介绍了一些有前途的技术,包括评估它们与减少大流行和全球灾难性生物风险的潜在相关性。报告的目标是:1、明确需要技术解决方案的领域,以应对严重的流行病爆发和灾难性生物事件;2、确定具有减少GCBRs的重要潜力的技术;3、为这些技术提供环境,展示它们的前景、局限性以及成功开发和正确使用它们的条件。 一旦出现严重的流行病,就需要全球范围内采取应对措施。但许多国家并没有能力作出有效应对,这将使整个世界陷入危机。预防或应对这些事件所需的技术在性质和数量上与常规公共卫生和医疗措施有所不同。通过这项研究,我们聚焦于减少GCBR的变革性技术可能具有的特性,包括:(1)更好的敏感性,从而促进预防;(2)更早做出响应决策的能力;(3)扩大规模和访问范围的分散化式方法;(4)适合或方便在各种环境下使用;(5)减少开发、供应和部署方面的时间延迟。 为了确定可能与严重流行病和灾难性生物事件相关的技术解决方案,研究小组进行了一次水平检索,以了解技术领域,并突出有利于减少GCBR的技术发展领域和未来变化。水平搜索的过程中,研究小组进行了文献调研,并采访了该领域的一些专家,以提供有关当前和未来科学状态的判断。评估问题包括:什么是技术?它能解决什么问题?我们现在怎么做?如何才能取得成功? 主要技术 本报告对五大类技术进行了调查,每一类技术都包括一组可能非常重要的技术或者用于预防和应对严重传染病紧急事件的技术。 1疾病检测、监测和态势感知 1.1 基因组测序和传感 作为一种监测工具,基因测序将允许对病原体生物学进行近乎实时的鉴定,包括毒性、传播性、对药物或疫苗的敏感性或耐药性的测定。 1.2用于环境检测的无人机网络 自主进行环境监测的陆地、海洋和空中无人机网络,将有助于监测重要生态系统的生物破坏和生物恐怖事件。无人机可以穿越不同的生态系统,利用从光学相机到复杂的生物技术等各种传感器和工具收集数据。 1.3农业病原体遥感技术 先进的卫星成像和图像处理技术可用于正在进行的、广泛的、系统的农业监测,以监测重要作物和其他植被的健康状况,从而在潜在威胁广泛蔓延之前及时发现。 2传染病的诊断 2.1微流体设备 微流体设备被称为“芯片上的实验室”诊断设备,可以在某些情况下增强或取代传统的实验室测试设备,从而使诊断在临床和资源受限的环境变得更容易、更可用和更实用。 2.2手持式质谱分析 未来的质谱分析仪将变成一种真正的便携的手持的装置,可以在现场和护理点提供先进的诊断功能。一些质谱分析技术甚至可能提供适用于任何病原体或泛域诊断能力,从而减少了在进行诊断测试之前区分细菌、病毒、真菌或原生动物的步骤。 2.3无细胞诊断 无细胞诊断无需细胞膜,使细菌细胞内的细胞器与基因工程电路结合,产生用于诊断的蛋白质。这些无细胞诊断可以产生肉眼可见的、易于理解的快速比色输出。细胞提取物也可以被冻干在纸上,以应对恶劣的环境。 3 分散化医疗对策制造 3.1化学药品和生物制品3D打印 3D药物打印可用于医疗对策产品(Medical countermeasures,MCMs)的分散化制造以及个性化定制药物剂量和配方。3D打印机现在几乎可以在任何地方合成关键的化学物质和药物,目前的研究正在探索使用这种技术打印疫苗。 3.2制造MCMs的合成生物学: 合成生物学为发现和生产治疗药物新方法提供了机会,并且提供了以分布式和定制的方式生产这些治疗药物的能力。这可能意味着与传统制造技术相比,现在的药物和疫苗的研究周期更短,生产速度更快,数量也更大。 4 医疗对策分布、分配和管理 4.1 用于疫苗管理的微阵列贴片 微阵列贴片(Microarray patch,MAP)是一种新兴的疫苗接种技术,具有使大规模疫苗接种活动现代化的潜力。MAP技术的广泛使用将大大减少人群完成疫苗接种所需要的时间,使他们能够在紧急情况下进行自我管理。 4.2自我传播型疫苗 经过基因工程的自我传播型疫苗可以在传染病人群中传播,但它们并不引发疾病,而是提供保护。目标人群中的小部分人接种这种疫苗后,疫苗株就会像致病性病毒一样在人群中传播,从而产生快速、广泛的免疫效力。 4.3用于疫苗接种的可摄入细菌 细菌可以通过基因工程改造作为疫苗在人体宿主中产生抗原,从而对相关病原体产生免疫力。这些细菌可以被放置在温度稳定的胶囊中,它们可以在大流行的情况下实现自我管理。 4.4自扩增mRNA(Self-Amplifying mRNA,SAM)疫苗 SAM疫苗使用人类的翻译机器可以识别的带有正指向RNA的改良病毒基因组。一旦被送入人体细胞内,SAM就会被翻译并产生两种蛋白质:一种是刺激免疫反应的目的抗原,另一种是在细胞内扩增疫苗的病毒复制酶。SAM自我复制的能力使其比其他疫苗产生更强、更广泛、更有效的体液和细胞免疫反应。 4.5无人机远程交付 无人机运输网络可以使临床物资和药品快速运送到因物理或地形障碍或人类应对人员存在感染风险而难以进入的地区。 5 医疗护理和紧急应变能力 5.1 机器人和远程医疗 机器人和远程医疗是两大类可能与灾难性生物事件的医疗响应过程中相关医疗护理技术。在此类活动中成功使用这些技术将有助于在非传统环境(如家庭)中进行医疗护理。 5.2易于使用的便携式呼吸机 在严重的呼吸疾病爆发时,最危重的病人需要呼吸机来支持他们在病情最严重时和恢复期间的呼吸。在大流行时,便宜的和具有直观、自动化用户界面的便携式机械呼吸机,可以让更多的患者得到有效护理最终存活下来。 结论 报告重点介绍了15种技术或技术类别,通过对科学的进一步关注和投资,以及相应的法律、监管、道德、政策和运营问题的关注,这些技术可以帮助世界做出更好地准备以及配备更好的装备,以防止未来的传染病暴发成为灾难性事件。要实现这些技术的承诺,需要投入大量的精力和投资。如果我们要认真应对这些威胁,就必须满足流行病和灾难性事件预防和应对的其他需要。因此,我们需要成立一个由技术开发人员、公共卫生从业人员和政策制定者组成的联盟,旨在了解关于流行病和灾难性生物风险的紧迫问题,并共同开发技术解决方案。 编译整理 | 吴晓燕 生物科技战略研究中心 参考文献 | Technologies to AddressGlobal Catastrophic Biological Risks