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中國深海生命科學研究邁入國際前沿:“溟淵計劃”實現多項全球突破

深淵鉤蝦樣本。吳躍偉 圖
3月7日上午,由上海交通大學、中國科學院深海科學與工程研究所、華大集團聯合發起并執行的“溟淵計劃”(馬里亞納海溝環境與生態研究計劃,英文簡稱“MEER計劃”)第一階段成果發布會在海南三亞召開。
澎湃科技獲悉,溟淵計劃此次實現了多項全球突破,包括:人類首次到達雅浦海溝最深點,首次對深淵生態系統進行系統研究,首次建立全球深淵生物大數據庫并開放共享等,這些成就的取得標志著中國深海生命科學研究邁入國際前沿。
“溟淵計劃”研究團隊多次深入深淵海底,發現深淵微生物在最深海域超高靜水壓(600-1100個大氣壓)下的異常繁盛,發現深淵兩種代表性宏生物與深淵微生物之間存在趨同的適應機制,即深淵存在跨越物種邊界的“共適應”策略,從而串聯起了獨特的深淵生態系統,描繪了首個海洋最深生態系統的圖景。
在發布會上,“溟淵計劃”發起人,上海交通大學生命科學技術學院/微生物代謝國家重點實驗室、深部生命國際研究中心主任肖湘表示,“我們現在對于海底的了解,甚至還比不上對月球表面的了解。到海洋最深處去采樣,它的難度就是挑戰到月球采樣的難度。”

深淵巖石樣本。吳躍偉 圖
早在上世紀初,就有學者投入到深淵微生物研究,然而受限于抗高壓設備的制作技術,多個國際同行組織的深淵大科學計劃最終未能達到良好預期。
在2020年之前,只有9人曾到達過海洋最深點馬里亞納海溝底部。2020年底,成功完成工程海試的中國第一艘萬米級載人潛水器“奮斗者”號,憑借其獨特的采樣能力和超長海底作業時間,成為當今全球唯一具備深淵系統調查采樣能力的載人潛水器。
2021年10月至12月期間,肖湘帶領上海交通大學研究團隊,與中國科學院深海科學與工程研究所、華大集團等國內多家科研單位共同參加了“奮斗者”號載人潛水器的深淵航次。科學家團隊對馬里亞納海溝、雅浦海溝和菲律賓海盆6000米-11000米水深區域進行系統采集,獲得水體、沉積物、宏生物等樣本2000余份,其中雅浦海溝最深點為人類首次到達。

3月7日,“溟淵計劃”(馬里亞納海溝環境與生態研究計劃,英文簡稱“MEER計劃”)第一階段成果正式發布。
在深淵極端環境里,每下潛一米都是對設備性能的巨大挑戰,每停留一秒都是用生命極限探索極端生命的生死競速。團隊頂著5次超強臺風的沖擊,經過33次科學例會的靈感碰撞,攻克了深淵極端高壓環境下的采樣與實驗技術難題,建立了“深海采樣-基因測序-數據分析-實驗室驗證”全鏈條科研模式。
“做這些數據(和研究),我們是有一個決心的,我們是去系統地采集,它是不可重復的,因為這是2021年10月到12月人類活動對深海影響的一個實時記錄……一百年以后甚至一千年以后,人類再次考察(這個區域),他們看到的地球環境,是不是跟我們今天還一樣?他們也會來評估我們今天對深淵的認識是不是客觀真實的。”肖湘說。
肖湘透露,對于MEER計劃科研成果的展示,“有一個美學設計,事實上我們這個系列一共是9篇論文(5篇待發),包括了‘實景’篇——深淵現場、‘解構’篇——生態解構、‘印象’篇——共性原則,這些組合起來就是深淵的全景畫廊。”Cell雜志除了今天以封面專輯形式發布4篇論文,還專門給MEER計劃開通了一個網站,未來的系列文章都會在這個網站上進行展示。





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