我们国家深海研究的突破性进展！“奋斗者号”展示了马里亚纳海沟的“极度繁荣”

深渊科学研究，包括马里亚纳海沟，是目前世界上最新的海洋研究前沿领域之一。该报记者获悉，马里亚纳海沟环境与生态研究计划(MEER计划)由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所和华大集团联合发起，取得了重大科研进展。

马里亚纳海沟生态环境研究计划于北京时间3月7日凌晨（MEER）世界著名学术期刊《细胞》专题（Cell）上面发表了一篇关于马里亚纳海沟深渊样本研究进展的研究专题。在海洋深处，样本分析显示出较高的分类原创性，呈现出极其繁荣的生态系统。这是人类第一次系统地研究深渊生命，揭示了深渊生态系统的生命适应策略和资源潜力，扩大了人类对极端环境下生命过程的认识。

值得一提的是，该项目在深海生命科学研究领域取得了突破性进展，依托中国自主研发的“奋斗者”载人潜水器和深海生命探索的全产业软硬件系统。

MEER计划及马里亚纳海沟环境与生态研究项目的主要科学研究成果。

所谓的深渊区域（The hadal zone）水深超过6000米，而联合国教科文组织则定义为水深超过6500米，代表着地球上至少要探索的极端环境。深渊区域占海洋垂直深度的45%，极高压(110兆帕)、低温(接近冰点)、以黑暗和有机稀缺为特征。

虽然环境恶劣，但深渊地区孕育了凝胶状鱼、端足甲壳动物、依靠化能产生的微生物等独特的生态系统。这些生物通过基因和代谢途径的适应性进化，成为研究生命极限的样本。

然而，人类对深渊的理解几乎是空白的。“深渊探索从未停止，但一直充满挑战。”研究小组在上述话题中的一篇评论文章中写道，2020年之前，马里亚纳海沟底部只有9个人去过最深的地方。过去60年的开拓性冒险为我们理解深渊区奠定了非常重要的基础，尽管付出了巨大的代价和牺牲。

研究小组提到，在前人宝贵的经验和教训的基础上，最近的技术进步为探索这些深刻而神秘的领域开辟了新的概率，国际研究领域的兴趣也在增加。

同样，中国科学界也面临着新的机遇。“十三五”以来，科技部会同中国科学院，组织近百家科研院所、高校、公司近千名科研人员，通过艰苦的研究，成功完成了“奋斗者”号的研发。2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号成功登底马里亚纳海沟，创造了10909米中国载人深潜的新纪录，标志着中国在深层载人深潜领域达到世界领先水平，进入深海科考第一梯队。

这个国家的重型设备也使得深渊科学考试进入了一个新的阶段。其220KG有效载荷、高速水声通信系统和高国产化显著提高了采样精度和效率。研究表明，在2021年TS21航班中，“奋斗者号”收集了约1700个分层沉积物和原点海水样本，覆盖6000-10900米深层。

根据上述评论文章，MEER规划的结果提供了深渊生态系统的惊人系统图片，特别是微生物在海洋深处极高压下的异常繁荣。

研究小组具体回答了以下问题:为什么深渊区的微生物组具有很高的原创性和多样性？如何适应深渊区的微生物？大型底栖动物如何适应极端的深渊环境？

研究小组通过高通量测序，构建了世界上第一个深渊微生物宏基因组和生态分析过程框架，揭示了微生物群落的高原创性、多样性和原因。该研究还开发了高压培养装置和多组学分析技术，发现深渊微生物可以使用多种难降解有机物(如芳香族化合物等)。)，其中一些通过CO氧化生存，表现出与上海完全不同的代谢偏好。深渊是深海碳循环的“热点”，在最新的多组学研究中得到证实。另外，深渊微生物的环境修复潜力(如污染物降解)和生物医学的应用价值(新酶类)凸显了其科学和社会价值。

值得注意的是，研究小组观察了深渊大型底栖动物和微生物之间的共同适应机制，如强化抗氧化能力和相容性溶质细胞积累。研究小组认为，这些发现表明有一种趋同的适应策略，可以超越物种边界和生物领域的深渊环境。

科学界对深渊区域的深度探索才刚刚开始。研究小组强调，未来需要突破原点观测技术瓶颈，开发抗压传感器和长期监测系统，加强跨学科整合，量化深渊对全球碳循环的贡献。深渊探索不仅拓展了生命科学的边界，也为应对气候变化和资源可持续利用提供了新的视角。

此外，值得注意的是，MEER计划还建立了包括微生物、钩虾和鱼类组学数据在内的世界上最大的深渊生物数据库。中国科学家在TS-21-2航次中联合发起了《马里亚纳共识》，将开放全球，共享深渊生命数据，呼吁国际研究力量共同解决深渊环境和生命科学问题，促进全球深海生命研究的合作，为全球深海科技的发展贡献中国计划。

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