依托“奮斗者”號(hào)，中國科學(xué)家取得里程碑式突破！
依托“奮斗者”號(hào)載人潛水器
及深海生命研究領(lǐng)域
自主可控的軟硬件體系
中國科學(xué)家
在國際深淵科學(xué)研究領(lǐng)域
取得突破性進(jìn)展
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由上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、華大集團(tuán)聯(lián)合發(fā)起并執(zhí)行的“溟淵計(jì)劃”（馬里亞納海溝環(huán)境與生態(tài)研究計(jì)劃，英文簡(jiǎn)稱“MEER計(jì)劃”）第一階段成果四篇文章，以封面專輯的形式發(fā)表在當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月6日出版的國際頂級(jí)期刊《細(xì)胞》上。“溟淵計(jì)劃”實(shí)現(xiàn)了人類首次到達(dá)雅浦海溝最深點(diǎn)、首次對(duì)深淵生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)研究、首次建立全球深淵生物大數(shù)據(jù)庫并開放共享等多項(xiàng)“全球突破”，繪制的首個(gè)海洋最深生態(tài)系統(tǒng)圖揭示了深淵繁榮的生態(tài)密碼，拓展了人類對(duì)極端環(huán)境下生命過程的認(rèn)知。該研究成果標(biāo)志著我國深海生命科學(xué)研究邁入國際前沿。
國際頂級(jí)期刊《細(xì)胞》封面?？蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
記者從3月7日在三亞召開的新聞發(fā)布會(huì)上獲悉，研究團(tuán)隊(duì)多次深入深淵海底探索，發(fā)現(xiàn)深淵微生物在最深海域超高靜水壓（600—1100個(gè)大氣壓）下的異常繁盛，揭示了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(yīng)機(jī)制，即深淵存在跨越物種邊界的“共適應(yīng)”策略，從而串聯(lián)起了獨(dú)特的深淵生態(tài)系統(tǒng)。
此次發(fā)布的成果包含1篇勾勒項(xiàng)目全貌的旗艦文章和3篇分別聚焦深淵中的原核微生物、無脊椎動(dòng)物（鉤蝦）和脊椎動(dòng)物（魚類）的研究論文。
馬里亞納海溝海底的海星?？蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
深淵作為生命科學(xué)、地球科學(xué)與工程技術(shù)的前沿，蘊(yùn)含著巨大的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用潛力，隨著“深海進(jìn)入”的不斷推進(jìn)，深淵生命的神秘面紗逐漸揭開。在中央有關(guān)部委、地方政府、海南省深海技術(shù)創(chuàng)新中心支持下，“溟淵計(jì)劃”由上海交通大學(xué)教授肖湘作為召集科學(xué)家。該計(jì)劃依托“奮斗者”號(hào)載人潛水器及深海生命研究領(lǐng)域自主可控的軟硬件體系，在國際深淵科學(xué)研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。
奮斗者號(hào)載人潛水器的機(jī)械手抓取?？??？蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
通過對(duì)采集的1648份深淵沉積物、622個(gè)鉤蝦樣本及11種深海魚類進(jìn)行分析，結(jié)合深淵海底現(xiàn)場(chǎng)觀察，研究團(tuán)隊(duì)還取得多個(gè)突破性發(fā)現(xiàn)。
該研究構(gòu)建了迄今最完整的深海原核微生物基因數(shù)據(jù)集，并鑒定出7564個(gè)物種水平的代表性基因組，其中89.4%為尚未被報(bào)道的新物種，其多樣性與全球已知海洋微生物總量相當(dāng)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，深淵微生物通過“精簡(jiǎn)型”和“多能型”兩種適應(yīng)策略，在深淵高壓、低溫、寡營養(yǎng)環(huán)境中異常繁盛，支撐了深淵生態(tài)系統(tǒng)的繁榮，明晰深淵微生物新穎性成因及其適應(yīng)策略。
馬里亞納海溝海底的?？??？蒲袌F(tuán)隊(duì)供圖
端足類鉤蝦是深淵生態(tài)系統(tǒng)中的核心物種，扮演著“能量樞紐”的角色?？蒲腥藛T研究發(fā)現(xiàn)鉤蝦基因組達(dá)13.92GB，是人類基因組的4倍多，刷新了端足目的基因組紀(jì)錄?？蒲袌F(tuán)隊(duì)還首次通過染色體水平基因組和群體遺傳學(xué)分析，并綜合轉(zhuǎn)錄組、宏基因組、代謝組等多組學(xué)數(shù)據(jù)，揭示了鉤蝦這種萬米深淵動(dòng)物的群體分化、種群動(dòng)態(tài)歷史以及其適應(yīng)深淵環(huán)境的分子機(jī)制，解析了深淵鉤蝦的適應(yīng)機(jī)制。
通過11種深海魚類的高質(zhì)量基因組的比較研究，科研人員發(fā)現(xiàn)深海魚類的演化奇跡從白堊紀(jì)開始，而深淵魚類的環(huán)境適應(yīng)機(jī)制也挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)理論，探尋到深淵魚類突破高壓生存禁區(qū)的適應(yīng)性重塑和演化軌跡。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)氧化三甲胺并非唯一抗壓法寶，多不飽和脂肪酸的積累也能維持細(xì)胞膜流動(dòng)性，助力魚類對(duì)抗高壓，其代謝策略與微生物研究成果形成系統(tǒng)印證。
“溟淵計(jì)劃”系統(tǒng)研究深淵生態(tài)系統(tǒng)食物鏈，從微生物到無脊椎動(dòng)物（鉤蝦）再到脊椎動(dòng)物（魚類），闡明了極端環(huán)境下生命協(xié)同演化的科學(xué)規(guī)律，將人類對(duì)海洋生態(tài)的認(rèn)知拓展至萬米深淵。中國科學(xué)院院士趙國屏指出，該研究是深海生物學(xué)、微生物學(xué)研究方面的重大突破，是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究、工程化研究范式方面典范式的操作，推動(dòng)了生命科學(xué)研究范式的轉(zhuǎn)變。
“我們建立了全球唯一的深淵生物大數(shù)據(jù)庫，包含微生物基因組、鉤蝦及魚類基因組數(shù)據(jù)集，深淵微生物數(shù)據(jù)規(guī)模與過去十年全球海洋微生物研究總量相當(dāng)。深淵微生物繁榮的深淵生態(tài)系統(tǒng)展示出深淵在新基因、新結(jié)構(gòu)和新功能方面的巨大資源潛能，為解決全球生物資源枯竭困境提供了新思路，也為生物技術(shù)、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用開辟了廣闊前景。”肖湘說，中國科學(xué)家在TS-21-2航次中聯(lián)合發(fā)起《馬里亞納共識(shí)》，將向全球開放共享深淵生命數(shù)據(jù)，呼吁國際科研力量共同攻堅(jiān)深淵環(huán)境與生命科學(xué)問題，推動(dòng)全球深海生命研究走向協(xié)作，為全球深?？萍及l(fā)展提供中國方案、貢獻(xiàn)中國智慧。
華大集團(tuán)董事長(zhǎng)、聯(lián)合創(chuàng)始人汪建表示，中國科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋最深生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)性研究，是人類歷史上系統(tǒng)探索深淵生命的里程碑式突破。“溟淵計(jì)劃”的實(shí)施過程展現(xiàn)了創(chuàng)新平臺(tái)“目標(biāo)導(dǎo)向、跨單位協(xié)同”集中力量攻關(guān)重大科學(xué)問題的優(yōu)勢(shì)，為探索有組織的科研發(fā)展模式提供了深?？蒲蓄I(lǐng)域的“中國模式”。
（原標(biāo)題：依托“奮斗者”號(hào)，中國科學(xué)家取得里程碑式突破?。?/p>
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