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中国深海生命科学研究迈入国际前沿:“溟渊计划”实现多项全球突破

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2025-03

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深(shēn)渊(yuān)钩(gōu)虾(xiā)样(yàng)本(běn)。吴(wú)跃(yuè)伟(wěi) 图(tú)

3月(yuè)7日(rì)上(shàng)午(wǔ),由(yóu)上(shàng)海(hǎi)交(jiāo)通(tōng)大(dà)学(xué)、中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)院(yuàn)深(shēn)海(hǎi)科(kē)学(xué)与(yǔ)工(gōng)程(chéng)研(yán)究(jiū)所(suǒ)、华(huá)大(dà)集团(tuán)联(lián)合(hé)发(fā)起(qǐ)并(bìng)执(zhí)行(xíng)的(de)“溟(míng)渊(yuān)计(jì)划(huà)”(马(mǎ)里(lǐ)亚(yà)纳(nà)海(hǎi)沟(gōu)环(huán)境(jìng)与(yǔ)生(shēng)态(tài)研(yán)究(jiū)计(jì)划(huà),英(yīng)文简(jiǎn)称(chēng)“MEER计(jì)划(huà)”)第(dì)一(yī)阶(jiē)段(duàn)成(chéng)果(guǒ)发(fā)布(bù)会(huì)在(zài)海(hǎi)南(nán)三(sān)亚(yà)召(zhào)开(kāi)。

澎(pēng)湃(pài)科(kē)技(jì)获(huò)悉(xī),溟(míng)渊(yuān)计(jì)划(huà)此(cǐ)次(cì)实(shí)现(xiàn)了(le)多(duō)项(xiàng)全球(qiú)突(tū)破(pò),包(bāo)括(kuò):人(rén)类(lèi)首(shǒu)次(cì)到(dào)达(dá)雅(yǎ)浦(pǔ)海(hǎi)沟(gōu)最(zuì)深(shēn)点(diǎn),首(shǒu)次(cì)对(duì)深(shēn)渊(yuān)生(shēng)态(tài)系(xì)统(tǒng)进(jìn)行(xíng)系(xì)统(tǒng)研(yán)究,首次建立全球深渊生物大数据库并开放共享等,这些成就的取得标志着中国深海生命科学研究迈入国际前沿。

“溟渊计划”研究团队多次深入深渊海底,发现深渊微生物在最深海域超高静水压(600-1100个大气压)下的异常繁盛,发现深渊两种代表性宏生物与深渊微生物之间存在趋同的适应机制,即深渊存在跨越物种边界的“共适应”策略,从而串联起了独特的深渊生态系统,描绘了首个海洋最深生态系统的图景。

在发布会上,“溟渊计划”发起人,上海交通大学生命科学技术学院/微生物代谢国家重点实验室、深部生命国际研究中心主任肖湘表示,“我们现在对于海底的了解,甚至还比不上对月球表面的了解。到海洋最深处去采样,它的难度就是挑战到月球采样的难度。”

早在上世纪初,就有学者投入到深渊微生物研究,然而受限于抗高压设备的制作技术,多个国际同行组织的深渊大科学计划最终未能达到良好预期。

在2020年之前,只有9人曾到(dào)达(dá)过(guò)海(hǎi)洋(yáng)最(zuì)深(shēn)点(diǎn)马(mǎ)里(lǐ)亚(yà)纳(nà)海(hǎi)沟(gōu)底(dǐ)部(bù)。2020年(nián)底(dǐ),成(chéng)功(gōng)完(wán)成(chéng)工(gōng)程(chéng)海(hǎi)试(shì)的(de)中(zhōng)国(guó)第(dì)一(yī)艘(sōu)万(wàn)米(mǐ)级(jí)载(zài)人(rén)潜(qián)水(shuǐ)器(qì)“奋(fèn)斗(dòu)者(zhě)”号(hào),凭(píng)借(jiè)其(qí)独(dú)特(tè)的(de)采样(yàng)能(néng)力(lì)和(hé)超(chāo)长海底作业时间,成为当今全球唯一具备深渊系统调查采样能力的载人潜水器。

2021年10月至12月期间,肖湘带领上海交通大学研究团队,与中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团等国内多家科研单位共同参加了“奋斗者”号载人潜水器的深渊航次。科学家团队对马里亚纳海沟、雅浦海沟和菲律宾海盆6000米-11000米水深区域进行系统采集,获得水体、沉积物、宏生物等样本2000余份,其中雅浦海沟最深点为人类首次到达。

3月7日,“溟渊计划”(马里亚纳海沟环境与生态研究计划,英文简称“MEER计划”)第一阶段成果正式发布。

在深渊极端环境里,每下潜一米都是对设备性能的巨大挑战,每停留一秒都是用生命极限探索极端生命的生死竞速。团队顶着5次超强台风的冲击,经过33次科学例会的灵感碰撞,攻克了深渊极端高压环境下的采样与实验技术难题,建立了“深海采样-基因测序-数据分析-实验室验证”全链条科研模式。

“做这些数据(和研究),我们是有一个决心的,我们是去系统地采集,它是不可重(zhòng)复的,因为这是2021年10月到12月人类活动对深海影响的一个实时记录……一百年以后甚至一千年以后,人类再次考察(这个区域),他们看到的地球环境,是不是跟我们今天还一样?他们也会来评估我们今天对深渊的认识是不是客观真实的。”肖湘说。

肖湘透露,对于MEER计划科研成果的展示,“有一个美学设计,事实上我们这个系列一共是9篇论文(5篇待发),包括了‘实景’篇——深渊现场、‘解构’篇——生态解构、‘印象’篇——共性原则,这些组合起来就是深渊的全景画廊。”Cell杂志除了今天以封面专辑形式(shì)发(fā)布(bù)4篇(piān)论(lùn)文,还(hái)专(zhuān)门(mén)给(gěi)MEER计(jì)划(huà)开(kāi)通(tōng)了(le)一(yī)个(gè)网(wǎng)站(zhàn),未(wèi)来(lái)的(de)系(xì)列(liè)文章(zhāng)都(dōu)会(huì)在(zài)这(zhè)个(gè)网(wǎng)站(zhàn)上(shàng)进(jìn)行(xíng)展(zhǎn)示(shì)。

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