物種身份證編碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)美國國家科學(xué)委員會(huì)的“生命之樹”項(xiàng)目，目前，大約500萬人生活在地球上，但科學(xué)家可以確定只有200萬人左右。這些物種絕大多數(shù)以紙質(zhì)版的形式、以不同的語言文字和圖片保存在世界各國的圖書館、科研單位和科學(xué)家手中,隨著一代一代研究人員的退休、死亡,很多保貴的紙質(zhì)版資料逐年減少,有的出現(xiàn)消失;在物種的研究方面,由于地理生態(tài)環(huán)境的不同,物種的分布與種類有很大的差別,各國科學(xué)家的物種研究報(bào)告大多以母語的形式發(fā)表,而使用其他文字的研究人員要全面了解這些資料就會(huì)存在困難(如到異國異地查找資料;查到不同文字的材料可能還存在翻譯障礙),即使可能,在時(shí)間上也會(huì)滯后。我們已進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代,各種信息的數(shù)字化已成為時(shí)代發(fā)展的必然趨勢,利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),建立物種身份證編碼系統(tǒng),將所有的紙質(zhì)版物種形態(tài)學(xué)描述轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮影?并將所有物種資料先統(tǒng)一翻譯成一種文字發(fā)布,然后再將統(tǒng)一版本翻譯成其他文字,供世界各國科學(xué)研究、教學(xué)、和科學(xué)普及工作使用。這樣做的優(yōu)點(diǎn):a.減少物種資料的消失;b.可讓全世界需要這方面資料的人共享最全、最新的物種信息;c.可避免對物種的重復(fù)命名,減少同種異名的出現(xiàn),規(guī)范物種的命名。在過去的幾十年中,人類對物種的認(rèn)識、分類、命名已有了很大進(jìn)展,基本框架已經(jīng)形成。但是各國科學(xué)家對物種研究的深度和廣度不同,分類方法不同,超、亞階元增多,再加上語言文字不同,致使目前無法確切統(tǒng)計(jì)世界物種的數(shù)量,有些物種只有名稱,沒有形態(tài)描述和圖片,因此,制定物種編碼法則,給物種建立身份證編碼,以物種數(shù)據(jù)庫的形式輸入計(jì)算機(jī),或刻制光盤,使物種信息系統(tǒng)化、規(guī)范化,推動(dòng)物種研究的發(fā)展,本文介紹了建立物種身份證編碼的方法。1物種身份驗(yàn)證編碼系統(tǒng)的建立1.1參加人員的選擇由國家農(nóng)業(yè)部牽頭,由某研究所或大學(xué)成立項(xiàng)目組;參加人員應(yīng)為國內(nèi)、外較有名望的生物學(xué)家、物種分類學(xué)家和有關(guān)動(dòng)、植物專業(yè)研究人員參加。常年負(fù)責(zé)對物種資料的收集、整理(含翻譯)、編寫、輸錄。1.2類型簽名編碼的應(yīng)用范圍世界上所有的生物體。1.3物種分類算法在項(xiàng)目課題組成立、經(jīng)費(fèi)落實(shí)的情況下,收集全世界有關(guān)物種研究的論文和專著,然后按物種分類的界、門、綱、目、科、屬、種7個(gè)分類階元進(jìn)行分類,整編超、亞階元(如超科、亞科、總科、類、組等亞階元)和有爭議的分類,然后確定各階元定義,并進(jìn)行編碼。對難以統(tǒng)一的分類給予保留。1.4物種的隸屬關(guān)系一個(gè)物種編碼的位數(shù)確定為12位,12位數(shù)碼的分配方案如下:一個(gè)物種的身份證號表達(dá)了這個(gè)物種的隸屬關(guān)系,第1位代表界,第2~3位代表門,第4位代表綱第5~6位代表目,第7~8位代表科,第9~10位代表屬,第11~12位代表種。1.5各層元代碼的說明1.5.1真核原生界5.5暫定病毒界編碼為1,原核生物界為2,真核原生生物界為3,植物界為4,真菌界為5,動(dòng)物界為6。那么,動(dòng)物界的編碼為600000000000。1.5.2設(shè)瞳體的編碼暫定原生動(dòng)物門為01,中生動(dòng)物門為02,多孔動(dòng)物門為03,扁盤動(dòng)物門為04,腔腸動(dòng)物門為05,櫛水母動(dòng)物門為06,扁形動(dòng)物門為07,紐形動(dòng)物門為08,……,那么,動(dòng)物界扁形動(dòng)物門的編碼為60700000000。1.5.3定義扁平動(dòng)物門的編碼暫定渦蟲綱為1,吸蟲綱為2,絳蟲綱為3,那么,扁形動(dòng)物門絳蟲綱的編碼為607300000000。1.5.4設(shè)圓葉目的編碼暫定旋緣目為01,兩線目為02,鯉蠢目為03,窄溝目為04,假葉目為05,……,圓葉目為14,那么,圓葉目的編碼為607314000000。1.5.5圓葉目科的編碼暫定異體科為01,線帶科為02,裸頭科為03,中殖孔科為04,......,雙殼科為09,那么,圓葉目的編碼為607314030000。1.5.6莫尼茨屬的編碼暫定莫尼茨屬為01,曲子宮屬為02,斯泰屬為03,無卵黃腺屬為04,裸頭屬為05,……,那么,莫尼茨屬的編碼為607314030100。1.5.7ssr編碼暫定擴(kuò)張莫尼茨絳蟲為01,貝氏莫尼茨絳蟲為02,白色莫尼茨絳蟲為03,那么,擴(kuò)張莫尼茨絳蟲的編碼為607314030101。從編碼(607314030101)可以看出,擴(kuò)張莫尼茨絳蟲(Monieziaexpansa)隸屬于第6個(gè)界—?jiǎng)游锝?、?個(gè)門—扁形動(dòng)物門、第3個(gè)綱—絳蟲綱、第14個(gè)目—圓葉目、第3個(gè)科—裸頭科、第1個(gè)屬—莫尼茨屬的第一個(gè)種名。1.6種階元的標(biāo)注如果七個(gè)階元中的某個(gè)階元中數(shù)量超出99,如目、科、屬、種數(shù)量達(dá)到3位數(shù),可用A0-9、B0-9、C0-……的方法來表示,這樣可另外再增加260種。如種階元中有106個(gè)種時(shí),可用6073140301A5表示。為了便于識別編碼,在綱和目編碼之間留一空格。1.7序列塊的內(nèi)在順序原則第一,以模式科、屬、種為第一序號排序;第二,其余科、屬、種以年代前后(或以輸入前后)排序;第三新命名的科、屬、種排在最后。2分類結(jié)果及查詢方法根據(jù)物種身份證編碼系統(tǒng)的編制原則,我們設(shè)計(jì)、編制了物種身份證編碼應(yīng)用系統(tǒng)軟件,并以網(wǎng)站的形式發(fā)布,網(wǎng)站名:。目前,我們輸錄了吸蟲、絳蟲、線蟲、棘頭蟲、蚤、原蟲、病毒等物種的分類和形態(tài)描述,共計(jì)6600余種,附圖2600余幅,并進(jìn)行了檢索運(yùn)行,效果很好。圖1介紹了網(wǎng)站主頁及4種查詢方法。在輸入框中填入正確內(nèi)容,按搜索鍵即可。進(jìn)入網(wǎng)站主頁后,單擊按階元查詢鍵(1),出現(xiàn)界的分類,根據(jù)需要,再選擇界以下的各級分類,直至到種;在物種名稱輸入框(2)中輸入種名(拉丁文或漢文),然后單擊“搜索”鍵(4),就會(huì)出現(xiàn)該物種的有關(guān)信息和圖片;在身份證編碼輸入框(3)中輸入該種編碼,然后單擊“搜索”鍵(4),就會(huì)出現(xiàn)該物種的有關(guān)信息和圖片;在物種以上分類階元名稱輸入框(5)中輸入種以上各階元名稱(拉丁文或漢文),然后單擊“搜索”鍵(6),就會(huì)出現(xiàn)該階元的有關(guān)信息。3建立物種身份證編碼系統(tǒng)的必要性建立物種身份證編碼系統(tǒng),將所有紙質(zhì)版物種描述轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮影?有利于物種資料的保存、積累,也有利于對世界物種數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。建立物種身份證編碼系統(tǒng),將所有紙質(zhì)版物種描述轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮影?有利于世界各國的科學(xué)家(不同語言)對物種研究的交流。建立物種身份證編碼系統(tǒng),將所有紙質(zhì)版物種描述轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮影?有利于對物種的查尋,對于物種的研究、教學(xué)、科普都具有重要的意義。建立物種身份證編碼系統(tǒng),將所有紙質(zhì)版物種描述轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮影婧?也可以光盤的形式發(fā)布,每2