【上海科技报】上海交大科研团队领衔“绘制”全球首个海洋最深生态系统图
发布时间 :2025-03-07  阅读次数 :104

3月7日,由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团联合发起并执行的“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”)第一阶段成果四篇文章以封面专辑的形式发表在国际顶级期刊《细胞》(Cell)上。作为“溟渊计划”的发起人和召集科学家,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带领团队,依托我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,实现了多项“全球突破”:人类首次到达雅浦海沟最深点、首次对深渊生态系统进行系统研究、首次建立全球深渊生物大数据库并开放共享,标志着我国深海生命科学研究迈入国际前沿。
  深渊水深超过6000米,是全球海洋最深的区域,代表着地球上最少被探索的极端环境。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人曾到达过海洋最深点马里亚纳海沟底部,能成功下潜万米以下深度且能够重复使用的潜水器,全球所剩无几。2020年底,成功完成工程海试的中国第一艘万米级载人潜水器“奋斗者”号,凭借其独特的采样能力和超长海底作业时间,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。


  这一消息令肖湘感到振奋,带领着全球深海高压微生物领域极少数至今在研的科学团队,他预感多年求索的深海微生物高压适应的未解之谜,就藏在海洋最深的万米深蓝之下。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6000-11000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。
  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,“溟渊计划”就诞生于这样紧张且兴奋的氛围之下。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。由上海交通大学肖湘团队设计的系统性科学研究框架,结合中科院深海所的深渊现场作业经验与华大集团的基因测序技术,三方协同实现了载人深潜取样装置、低成本基因测序技术、全海深环境模拟培养体系的全国产化,为深渊科学研究提供了自主可控的技术支撑。肖湘表示,在科学家的共同努力下,此项深部生命科学研究最大的两个瓶颈“数据库和仪器”如今都已实现国产化。

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