黄正中·中国科学院动物研究所助理研究员
(资料图片)
格致校园第32期 |2023年3月31日北京
大家好！我是中国科学院动物研究所的黄正中。我从小就害怕昆虫，但通过学习之后，我慢慢地从一个害怕昆虫的人变成了一个喜欢昆虫的人，最后开始研究昆虫，并且发现了一些新的物种。今天，我想给大家分享我的一些经历。
昆虫的特征可以概括为4个数字：123+3。
“1”是指它有一对触角，“2”是指它有两对翅膀，“3”是指它有三对足。“+3”意思是它的整个身体分为头部、胸部和腹部三部分。满足这些特征条件的小动物就可以把它归纳为昆虫。
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▲ Sam Jaffe and The Caterpillar Lab这是我的一个同行，也是国外的一位摄影师收集的各种各样的毛毛虫。他按不同的颜色给它们划分。
大家觉得毛毛虫是昆虫吗？它好像没有触角，也没有翅膀，腿还有很多条，也看不出来它的头部、胸部、腹部。那它是不是昆虫呢？答案是肯定的。
毛毛虫也是一种昆虫，它只不过是蝴蝶或者蛾子的幼虫形态。像毛毛虫和蝴蝶这种这种幼虫和成虫状态完全不同的昆虫，我们称它为全变态类昆虫。
还有茎甲和三锥象。大自然里的昆虫很多都是五颜六色，非常漂亮。
▲ 各种颜色的单爪鳃金龟这一组是我在婆罗洲科考时看到的一些单爪鳃金龟。苹果手机有什么土豪金、玫瑰金，但大自然的色彩有时候比我们人为的色彩更加漂亮和鲜艳。人类可以从大自然学到很多，比如说色彩的搭配或者一些结构的变化。
还有的昆虫威猛霸气，比如现在展示的几类锹甲。锹甲在日本民间是非常流行的一种观赏性甲虫。过去很多日本武士头盔上的犄角，都是模仿锹甲上颚的形状，以显示威猛。
▲球金龟
还有的昆虫奇奇怪怪，简直像变形金刚一样。这一类小昆虫叫球金龟，可以在昆虫和球形之间自由地转换。
如果在这里配上一段变形金刚的音乐，可能你们会以为它是个机器人。但它就是一个自然产生的昆虫物种，它合并起来严丝合缝，就像一个小球。
▲竹节虫
这张图片里的昆虫在哪里？大家发现了吗？这是一种竹节虫，我在西藏拍到的。仔细观察它身上有些突起的形状，就像树干的一些树皮一样。它身上还有一些斑驳的绿色，模仿的是树皮表面一些苔藓的颜色。很多昆虫是非常善于伪装的。
▲ 螳螂
这是一种模仿树皮的螳螂，是我今年（2023年）1月份去海南岛拍到的，它模仿树皮非常像。它这种拟态有两个好处：第一，避免“螳螂捕蝉，黄雀在后”，避免黄雀去吃它。第二，它这样躲藏起来，蝉看不到它。它跟环境融为一体，能够悄然无息地接近猎物。
所以昆虫到底有多少种呢？其实在所有我们人类已描述的所有物种里，昆虫占比超过了52%，最新的数据说可能达到60%以上。也就是说人类所了解到的每两种物种中，就至少有一种是昆虫。它的丰富多样性是非常高的。
在昆虫里头什么最多的呢？是我们研究的甲虫。
▲Lawrence et al. 2011；Duane D. McKenna et al. 2019
甲虫是鞘翅目昆虫的俗称，它是昆虫里物种丰富度最高的，占比几乎达到了40%。目前人类已知的甲虫有大概40万多种。40万是个什么概念？全世界已知的哺乳动物是6400种左右，全世界所有的鸟类加起来是八九千种。跟甲虫比，它都不是一个数量级。
这是欧洲的一个科学家收集和拍摄的各种甲虫的图片。
读书的时候，我的老师经常告诉我，要每天学习一点新的知识。我就按照老师要求，每天学习一种新昆虫。我能做到365天不带重样的，因为它们太多了，而且颜色也非常的漂亮。我每认识一种新的昆虫，就像交到一个新的朋友一样特别开心。所以它们的多样性，它们的丰富多彩，是我喜欢上的原因之一。
爱上昆虫的第二步与第三步已完成：50%//////////第二个原因，读万卷书不如行万里路。我们学习了知识，要在实践中去应用它。昆虫学实践的地方就是在野外。
这个地图上是我读书期间和现在工作期间在野外采集的一些地点。位于中部的地区是在秦岭，它是我们中国动物的南北分界线。更多是集中在青藏高原这一块，特别是藏东南地区。然后云南、广东、广西、香港等等。这些地方的昆虫是非常多的。 在野外我是“上天入地”。虽然飞不了天，但是树上的虫子我用网子去抄它。水里的虫子我也会去抓。这张合影中我旁边的是一位日本科学家，他跟我研究同样的类群，就是刚才介绍的拟叩甲。全世界现在研究拟叩甲的科学家加起来不超过5位。所以我跟他见面的时候，尽管有一些语言障碍，但真有“高山流水遇知音”的感觉，恨不得抱着聊天聊一宿。
这就是我研究的拟叩甲，这张图是它从小到大、从细到胖、各种各样的类群。
大家在城市里看到的昆虫种类是非常少的。这是我在云南采集的时候，一晚上通过灯光诱捕的。如果现在是黑天，把灯放到野外，就会有无数的昆虫扑过来。因为很多昆虫具有趋光性，它会往有光的地方飞，特别是蛾子，也包括照片里我手里抓到这种天牛。在野外科考我们会看到非常漂亮的景色。这是在青藏高原考察翻多雄拉山的时候，我在半山腰拍的风景照。近处的雪是终年不化的冰川，再往下是茂密的森林。我们翻越山的时候会经历各种各样的环境，但是无论是哪种环境，我们都能找到昆虫的身影。
这就是晚上灯诱的时候，乌桕大蚕蛾飞到我脸上。它号称是中国最大的一类蛾子，比我这张大脸还要大。
旅途中的风景是非常漂亮的。像我的虫子喜欢在竹林里头，我就经常钻竹林。竹林茂密的深处是非常令人向往。
这个照片配上《西游记》的音乐，像不像是去西天取经？这是我们动物所金牌采集队长梁红斌老师的背影。我们不是去西天取经，而是去西藏取虫。
▲ 在婆罗洲科考中科院动物所每年都有运动会，像我们研究昆虫的基本上在运动会的排名都是数一数二的。因为我们经常出野外，对比那些在实验室的老师，我们还是要强壮一点的。
我喜欢昆虫的第三个原因，就是第一个发现昆虫新种的科学家享有这个物种的命名权。昆虫的命名是一个非常复杂的体系，有国际公认的动物命名法规的规矩。
但是在这个法规内，我们可以用很多不同的东西去命名一个物种。这是我发表的一个新种，第一个英文字母Callilanguria是它的属名。第二个weiwei是个汉语拼音，是我的一个好朋友、也是昆虫圈里一位德高望重的老前辈的名字。我以他的名字来命名新种，表示我对他的尊重。
然后“Huang”这是我的姓。所以只要这个物种存在，即使100年、200年、300年以后我可能不在了，别的科学家再见到这个我命名的昆虫，他会看到我的名字。能把自己的名字留在科学这个汪洋之中，而且还能经历时间的考验，我觉得是一件非常荣幸的事情。
以上就是我从害怕昆虫到喜欢昆虫的三个原因。
刚才提到昆虫命名，接下来我们谈谈什么是昆虫分类学。
分类学是对生物进行命名、描述和分类的一门科学。它涵盖了世界上所有的生物，研究昆虫的就是昆虫分类学，研究微生物的是微生物分类学，还有植物分类学等等。
分类学这个学科其实不难。同学们每天都在进行分类，你们根据同学的相貌特征来分辨左边的是谁，右边的是谁。有时候不看到人，只是听到声音也能知道是谁。所以我们从一出生开始就在进行分类，大家都有做分类的潜力。
这是区分，此外分类还有一个非常重要的应用，就是归类。分是区分，类是归类。
科学界有一套专门的分类体系，从大到小就是界门纲目科属种。比如说我们人在生物中的地位是动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种，这是我们在科学中的定位。
所以我们每发现一个新物种就要给它一个定位。分类学就是一个对生物进行定位和区分的过程。这特别像是用地图进行搜索，大家都是从大往小、一级级地检索一个地名。
比如说亚洲中国北京市朝阳区北辰西路一号院五号，我们通过定位就能找到这个建筑物。而且一号院有五号，那么肯定也有一号、二号、三号和四号，这几个建筑物挨得比较近。我们分类上也是，在一个属底下的几个种都是亲缘关系比较近的，我们叫它姐妹兄弟，把它归在一起。
分类其实也挺难的，我们同行经常调侃的一句话叫“分类分类，越分越累”，天天就是看标本，非常地辛苦。
我想跟大家分享一下我发现新物种的经历。第一步，你要去野外抓虫子。第二步就是要看虫子，这个看不仅是肉眼去看，还要进行解剖。不仅要观察它的外表，还要观察它内部的结构。看一只虫子不够，我们要看很多虫子。看完很多虫子还是不够，要把所有跟它相关的虫子都看个遍。最后我们还要去比对模式标本，最终才能确定抓到的这些虫子到底是不是新物种。
模式标本有很多种，其中最重要的叫正模标本，它是物种的唯一标准。我命名了一个新的物种，我会指定一个正模标本，全世界有且只有一个。比如说你抓到了另外一个虫子，你觉得跟我的很像，你就要过来跟我的模式标本对比。
这张照片就是中科院动物研究所的博物馆收藏的一个模式标本。第二个标签Holotype，这就是它的模式标签，代表这个标本有且只有一个。不管哪个国家的科学家有觉得跟它像的昆虫，都要跟它来进行对比。
说到模式标本，大家可能不知道，我国很多动物的模式标本并不在我们国家。在清晚期特别是八国联军侵华的时候，很多传教士到中国来传教。他们不仅传教，还替他们国家的博物学家来收集我国的动植物标本，收集完之后送回他们国家。他们本土的科学家命名完，发现新物种，模式标本就留到了国外。
其中最著名的是国宝大熊猫。大熊猫是法国人最先发现并命名的，大熊猫的模式标本也在法国，不在我们国家。只不过大熊猫特征特别明显，没有比它更像大熊猫的东西，所以不用去看模式标本也知道一个物种是不是大熊猫。但昆虫不一样，它太小了，很多特征并不明显。所以我们一定要看到模式标本才能去研究。
在工作期间我就发现了图上这一类昆虫，我翻遍了手里所有的资料都不能确定它是哪一种。好像是新种，又好像不是。
这是法国自然历史博物馆的标本盒，就大概一张A4纸大小，封皮都非常老。馆员跟我说，这批标本盒40年没人动过了，上面一层厚厚的灰，上一个研究这个的科学家去世之后就没人动过。所以当我打开这个标本盒子一刹那，觉得有种历史的责任感在肩上。这里头红色的标签就是模式标本系列。
其中有一位是中国的女性科学家叫谢蕴贞，是我们组创始人陈世骧院士的夫人。1933年，她远渡重洋到法国求学。她研究的是拟叩甲，就跟我研究一样的类群。她当时发表的模式标本现在也在巴黎自然历史博物馆，所以当我看到她的标签的时候，我非常地感动。
其实我们看标本非常地枯燥，而且时间也过得非常快。像老前辈经常开玩笑说：“我们看标本真是一根笔，一包烟，一盒标本看一天。”就是这样的一个过程。
在博物馆工作有一个优势，就是我们凭借工作证能比所有游客提前进入博物馆。大家有尝试过一个人在空无一人的博物馆里随便游览，看标本和各种藏品吗？我有过，就在大英自然历史博物馆。我既兴奋又有点害怕，总感觉标本要活过来一样。
这也是在这里的标本馆看的一些标本。就这样一盒一盒、一个一个，我看了无数的标本。
这是在剑桥大学自然历史博物馆看标本。在那看标本挺有意思，我去的时候刚好那里在做电路检修，访客室我用不了，只能在标本馆看。但标本馆为了节约，它们是一个触控的灯光系统，就是有人从那个门过来的时候灯会亮5分钟。所以我那天每隔5分钟就要过去把灯光触发一下，再回来看标本，真是把我累得够呛。
这是剑桥大学零星的一些标本，但都是模式标本，非常地重要。我在欧洲比对完跟这个种特别相似的其他的11个种，也就是这个属一共11个种的标本之后，我确定了手里这个就是从来没有被人类发现和记载过的新物种。然后我把它写成论文，投稿到了国际期刊上，也得到了国际同行的肯定。
有的同学可能就好奇，既然模式标本这么重要，那为什么你要看那么多的标本？就看一个正模标本不就好了嘛？
其实我们看标本，要看哪些特征是物种之间的区别，就是我有你没有的特征。比如说人跟猴子，人没有尾巴，猴子有尾巴。
当然实际情况会比这复杂得多。我们要看哪些特征是种类的区别。比如说人类有高矮胖瘦，不能说两米以上的就不是人类。在昆虫界也一样，没有一个物种是不产生变异的。物种时刻在变，所以看大量标本，是为了把它的变异区间确定出来。就它的那个范围内，我们都能确定是这一个物种。
▲ 异色瓢虫
比如上图这些瓢虫都是一个种。如果从颜色和身上的斑点来看，它们好像是各种各样的物种。但其实这是一个最常见的、在北京也经常能看到的物种，叫异色瓢虫。它身上的斑点和变形有很多很多的种类。所以你不把这些标本看完，不去发现和总结它的规律，仅仅靠色彩是很容易被迷惑的。这也是我们要去研究这么多标本的原因。
综上所述，分类学研究过程特别像孔子说的一句话“温故而知新”。想要知道你这个是不是新的物种，就要把所有老的物种去给它回顾一遍，去给它检验一遍。
分类学需要很多很多代的人
已完成：90% //////////我今天给大家汇报的题目其实是带有一点私心的。大家可以看这些新闻的标题，“分类学者成为‘濒危物种’”。这不是说要把我们关到动物园给你们参观，而是说现在国内研究分类学的学者越来越少。
为什么越来越少？因为我刚刚提过，我们每天的工作其实是很重复和枯燥的。如果没有对生物的喜爱，你很难坚持下去。
我们分类学是一个非常基础的科学，它是生态学、功能形态学、仿生学等等的基础。大家都知道我们伟大的祖国地大物博，但是祖国到底有多少种昆虫？这个问题还没有答案。
从我的祖师爷陈世骧院士那一辈起，到我的导师杨星科研究员，再到我们这一代中青年科学家，我们三代人一直在做一件事，就是想知道我们国家到底有多少个物种，多少个昆虫物种。
但仅仅靠我们这些人是远远做不到的，可能还要很多很多代的人。所以我希望通过今天的报告，让同学们不要害怕昆虫，如果能再关注一些生物多样性的内容就更好了。
这是中国科学院动物研究所，也是亚洲最大的动物博物馆。希望有机会大家来我们博物馆参观，里头除了昆虫，也有很多很多动物的模型、标本。
我的演讲到此结束，谢谢大家！
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