不愛鮮花愛標本？談植物臘葉標本的數位化
植物標本是植物分類學者發表時必要的元素，也是分類處理時重要的證據。為了存放大量的植物臘葉標本，世界各國皆有建立專門安放標本的標本館(herbarium)。隨資訊交換的方便性提升，世界各地的研究者皆可憑藉網路取得標本照片及詮釋資料，而數位化的資料，以資料庫的形式儲存後，還能進一步分析植物族群的其他特性，延伸利用。
撰文｜何郁庭
你喜歡乾燥花嗎？相較於保存期限短，需要時常加水的新鮮切花，乾燥花持久好照顧，又富有文藝氣息，成為近年妝點居住空間的新選擇。乾燥花有許多製作方式[1]，其中，押花乾燥法只要把植物夾進書頁就能製作，是個相當方便的做法。
乾燥花可以長時間保存植物的外觀／來源：https://pixabay.com/
不過，你知道把植物壓成扁平，永久保存它們的倩影，不僅僅只有做書籤的用途。早年還沒有拍照技術的時候，要進行植物研究，為了留下生物證據，除了請畫師把植物活生生的美麗樣子描繪下來，另一件重要的工作，就是製作各種植物的押花——植物臘葉標本[2]。
直到今天，現代人們在採標本時，做的事情與19世紀大航海時代，日本、英國，以及歐美各國的博物學家在異國的森林穿梭，尋找珍稀新奇的植物，並仔細壓製標本的樣子如出一轍，每每想到都讓人感到無比浪漫。
● 標本，與收藏標本的地方
製作植物標本有其不可取代性：植物學家發表新的物種，一定需要指定正模式(holotype)；進行物種訂正、分類處理的時候，也一定要看過各大標本館(herbarium)的模式標本，才能確認自己的修訂是否正確，並說服同行的其他學者。植物臘葉標本的功能有證據、查閱、交換...等功能。目前世界各地有許多專門的標本館，專門在收藏植物標本，臺灣也不例外[3]。
位於台北植物園內的台北植物園腊葉館／圖：維基百科
既然製作標本的目的是讓所有植物學者都能觀察檢視，那麼，標本製作就一定要具有明確的規則及標準，才能讓所有研究者、研究機構以相同的規則利用、保存，甚至交換。那麼，確切的規則有哪些呢？
簡要來說，一份稱職的植物標本，會將乾燥的標本縫或黏貼在標準規格的無酸台紙上，乾燥標本包含枝條、葉等營養器官，以及花、果等繁殖器官；資訊方面，植物會掛上標示採集編號的標牌，台紙上則會貼上標籤紙，紀錄採集者、日期、地點、環境、花色、物種名稱等資訊。製作好的標本，會按照植物標本館的科別分類，依序收納進標本櫃中，標本館必須維持固定的溫度和濕度。收好的標本，還需要定期燻蒸、除蟲，確保標本能保存更長的時間。
● 現代臘葉標本的用處，不僅僅是擺放與收藏
了解標本的重要性後，或許會有人想問：這些重要的標本都只放在世界各地的標本館，根本沒有人會去看，況且，如果我是台灣的研究者，難道要全球各國跑透透，踏遍各個標本館嗎？
確實，這也是所有植物學者遇到的困境。好在今日的攝影技術、資訊傳遞的效率已不可同日而語，近代標本館陸續展開工程浩大的「數位化工作」。很直觀地，數位化就是將標本掃描成照片，只是還要加上標本採集資訊等詮釋資料[4]。在台灣，也有許多數位化的計畫，將植物分類重要的典籍與植物標本數化上線，供國內外學者使用[5]。
台灣水青岡(Fagus hayatae Palib.)的模式標本／圖：台灣植物資訊整合查詢系統
拜數位化所賜，許多模式標本的照片都可以從標本館的網站上取得，為植物學家減省許多舟車勞頓及翻閱文獻的時間，可以說是因為新科技的發展，加速科學研究的速度。標本數位化，意味著需要使用資料庫管理所有數化的標本，每一個數化的標本，都是包含各種採集資訊的單元，它通常是一個種，但也可能是亞種或變種。
每一個數位化標本，都包含原始採集日期、地點、物候資訊。有了大批的採集、分布地點、海拔等詮釋資料，就可以精準的了解物種的分布位置；由於有時間及空間的資訊，甚至可以了解族群遷徙的歷程，以及開花結果時間，是否有隨著年代、氣溫不同而有所改變，而這樣的資訊，也可以用來討論氣候變遷的議題。
舉例而言，憑藉標本的資訊，也能協助推估紅皮書受脅物種的現況，並且提供保育行動上的建議與協助。Albani Rocchetti (2021) 回顧近年的相關研究，說明植物標本館的資料，利用結合人工智慧(AI, artificial intelligence )與機器學習(ML, machine learning)的技術，能夠推測受脅物種未來潛在的分布範圍，並依預測模型判斷現有生態保護區的範圍，是否能有效達到原地保育的作用。
● 今天，也要認真採標本
或許以前的採集者並沒有想到，兩三百年後的人們，可以利用他們當初採集的標本，做出這麼大規模的應用和分析，但過去幾世紀許許多多研究者，秉持專業與科學精神所累積下來的知識結晶，著實成為現代新研究推展的最大資產。
雖然浪漫，但現在已經是21世紀了，可能有人會好奇，拍照、GPS、網際網路都這麼方便了，到底還需不需要採標本？就法律層面而言，《國際藻類、真菌和植物命名法規》(ICN, International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants) 規定新種發表必須要指定引證標本為正模式；就研究層面而言，植物臘葉標本可以提供DNA分析、以及解剖用的材料，這是平面的照片沒有辦法取代的。
2018年國際植物大會落幕後所發表的新版《國際藻類、真菌和植物命名法規》／圖：IAPT
所以，即便是如此方便的今日，採標本的行為及技術，仍然有傳承的必要。需要注意的是，採標本之前，要確認採集的目標植物，不因為你的採集而遭受滅絕的威脅；有限度的採集，是所有地球上的人類都應該要有的默契。並且，如果為了研究而採集，詳實記載採集資訊，才有利於未來標本數化工作，避免辛苦採集、製作的標本被浪費。
植物採集、標本製作是辛苦的工作，萬事離不開網路的今日，需要用新的方法改進現存的不足，並且最大化現有成果的效益。因此，不只是今日的標本需要詳細記錄，過去的標本更需要積極數位化，增加資訊交換的效率，並且建立共同標準協定，才能使植物研究及標本與時代一同邁進。
註釋：
[1] 乾燥花的製作方式有倒掛風乾、水插，甚至是微波爐乾燥等不同的方法。
[2] 臘葉標本是製作植物標本的其中一種方式，另外還有浸液標本、玻片標本、活體標本等。由於臘葉標本製作方式相對簡單，且體積較小，為標本製作的常用方式。
[3] 目前臺灣的標本館有國立臺灣大學植物標本館(TAI)、中央研究院生物多樣性研究中心植物標本館(HAST)、台灣林業試驗所植物標本館(TAIF)、國立台灣師範大學植物標本館(TNU)、國立中興大學森林系標本館(TCF)、國立自然科學博物館植物標本館(TNM)、國立嘉義大學森林系標本室(CHIA)以及國立屏東科技大學森林系植物標本館(PPI)等8座。
[4] metadata，又稱後設資料、元資料，描述各類資源的屬性，並確保該資源在數位環境可以被人或機器充分利用、溝通與執行任務。
[5] 以臺灣而言，最具代表性的可說是由謝長富教授主導的〈台灣大學植物標本與歷史文獻典藏數位化計畫〉，該團隊架設的【台灣植物資訊整合查詢系統】網站包含臺灣植物經典文獻、18萬餘份標本，以及6千餘種植物資訊。
● 參考資料
- Giulia Albani Rocchetti, Chelsey Geralda Armstrong, Thomas Abeli, Simone Orsenigo, Caroline Jasper, Simon Joly, Anne Bruneau, Maria Zytaruk, Jana C. Vamosi (2020) Reversing extinction trends: new uses of (old) herbarium specimens to accelerate conservation action on threatened species. New Phytologist. 230:433–450. https://doi.org/10.1111/nph.17133
- 台灣植物分類學會（舊站）－臺灣的標本館
- 林奐宇、李祈德（2014）森林植物的資料庫—談植物標本及其資訊效益之運用。台灣林業，40（4）：35－40。
- 【台灣植物資訊整合查詢系統】網站
- HAST 中央研究院植物標本館 央研究院植物標本館－標本製作流程