為構建全球植物資料庫播下種子
準確的植物品種編目對植物學研究及教學至關重要。然而，實物編目的缺點在於大部分人無法輕易取得標本。雖然現時有不少電子資料庫可供搜尋標本，但2D圖像未能完全呈現種子的結構。
中大生命科學學院胡秀英植物標本館館長劉大偉博士帶領的團隊，建立了一個創新的3D植物果實種子資料庫來解決這個問題。它採用數碼攝影測量法對標本進行編目，即是為每顆種子拍攝不同角度的2D圖像，再用3D模型呈現植物標本果實及種子的真實立體結構、大小和顏色。用家可隨時隨地在資料庫上將種子模型360度旋轉及放大，觀察種子最細微的結構。數據庫用途廣泛，從植物鑑定到保育都大派用場。有關3D種子庫的建構過程及詳情已發表於科學期刊PLOS One。
劉博士表示﹕「這個項目展示了在植物研究中應用先進技術的可行性。即使種子標本的直徑只有三毫米，用家也可輕鬆地將種子影像放大50至100倍，並從不同角度進行觀察，猶如把實物放在手中。」
劉大偉博士於中大取得碩士及博士學位，專攻中藥鑑定及藥理學。他在國際著名植物學家胡秀英教授的鼓勵下，投身植物分類學，特別是植物鑑定，並於2013年加入胡秀英植物標本館。
這個採用數碼攝影測量方法的3D虛擬資料庫構思，源自劉博士在2017年的一趟韓國之旅。他到訪其中一個旅遊景點，內裏放置了一個有逾百部相機的房間，從不同角度拍攝旅客，然後將影像製成3D模型。劉博士當刻驚覺3D科技如此普及，卻未有廣泛應用於植物學，驅使劉博士建立全球首個3D種子資料庫。
「起初，我們幾乎研究了所有的影像掃描方法，甚至買了一些現成儀器做試驗。後來，我們又嘗試以不同相機配搭不同鏡頭，最終找到一個最佳組合，可以用於拍攝由三毫米至30厘米不同尺寸實物的影像。這是我們這個資料庫的獨特之處，因為若使用其他技術，最小尺寸只能拍到三厘米的標本。」
劉博士及其研究團隊，包括論文第一作者及中大胡秀英植物標本館研究員王顥霖先生、教育經理王天行先生，以及研究員陳耀文先生及鄭一心先生，花了兩年時間建立資料庫，目前已為300多種植物建立3D模型，其中200多種為香港本地原生植物。每個植物標本需時一日半至兩天拍攝90至100張相片來建立3D影像。所有標本將永久保存於胡秀英植物標本館，供全球學者使用。有需要時，他們亦可用於進行標本比對。
劉博士說﹕「這個虛擬植物標本館讓公眾、教師和學生等用家隨時登入網站觀看標本，而不用將實物帶到他們眼前，這種做法不但可節省植物資源，更毋須費時收集多個樣本用於教學。」
劉博士認為，處理結構半透明、全透明、微細毛髮狀、刺狀及很薄的標本是研究過程中最具挑戰性的一環，因為這些結構有時難以用3D形態展示出來，團隊正研究解決方法。
時間及金錢是另一挑戰，因為採集、處理及掃描標本都需要大量人力。劉博士估計，日後若將本地近2,000種原生植物加入資料庫，整個項目至少需時10年。
劉博士表示，「現時3D資料庫涵蓋的標本，有部分屬於《中國藥典》認可的重要藥用物種，部分物種則有利於種植和重新造林，我們相信資料庫將有助本地植物的鑑定。另外，我們已對外公布3D模型的建構過程，希望為有意建立3D資料庫的海內外植物學專家及標本館提供參考藍本，一同為構建全球植物資料庫出一分力。」
如欲觀看資料庫的3D模型，請登入此網站。
原文刊於CUHK in Touch
