这里是凡尔纳笔下“鹦鹉螺号”未尝抵达的终极深谷——曾被视为“生命禁区”的马里亚纳海沟情色艺术中心，高达1100个大气压的压强可将玻璃碾成齑粉，不朽的昏黑足以吞吃整座珠穆朗玛峰。

《细胞》封面。

近日，《细胞》以封面专辑神态发表中国科学家团队4篇重磅论文——1篇旗舰著作勾画技俩全貌，3篇盘考论文离别聚焦深谷中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。他们依托国产万米载东谈主潜水器“奋斗者”号，初次向世界呈现海底万米深谷的系统生态图景：7564个物种水平的代表性基因组构建起“昏黑绿洲”；基因组大小达东谈主类4倍的深谷钩虾编织起能量关节；深海鱼类用可追忆至白垩纪的演化精明突破生计禁区……

这是东谈主类初次系统性盘考深谷生命。这项由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程盘考所、华大集团聚集完成的“溟渊野心”（MEER）第一期恶果，揭示了深谷生态系统的生命合乎战略与资源潜能，拓展了东谈主类对极点环境下生命进程的办法，股东科学盘考抑止突破东谈主类办法领域。

深谷钩虾。

深海科研：20年无突破性阐扬

“下潜万米深谷，就像倒着爬一次比珠峰还要高的山！”2021年10月至12月，中国科学家团队搭乘中国第一艘万米级载东谈主潜水器“奋斗者”号，在马里亚纳、雅浦海沟等6000~11000米海底深谷区域完成33次下潜，取得东谈主类初次到达雅浦海沟最深点、初次系统盘考深谷生态等多项大师突破。

万米深谷压强高达1100个大气压，十分于“20头大象站在手掌心”。在水深畸形6000米的深海里，生计靠近的最浩劫题便是承受这超强的压力。

“咱们前期作念深海微生物盘考时，主流步伐是从海里捞样品回执行室培养。肖湘真诚创新性地遐想了一套模拟深海高压环境的开发，这种念念路从上世纪90年代持续于今。”论文共同通讯作家、上海交通大学副盘考员赵维殳回忆谈，“但遭遇一个根人道繁难——找不到明确的嗜压基因。”

论文第一作家和通讯作家、上海交通大学解释肖湘团队发现，深海微生物高压合乎与其他环境中的生物合乎存在实质互异——时常生物可能通过枢纽基因突变就能合乎一个环境条目，但微生物的合乎找不到专性的嗜压基因，触及成百上千个基因。

日本同业作念过一个执行，把高压微生物的总计基因敲除一遍，放胆发现几百个基因都与高压合乎干系。这皆备颠覆了传统生物学“一个基因对应一个功能”的办法。

自2004年《科学》发表首个深海细菌基因组盘考后，该领域近20年未有突破性阐扬。国外学界以至出现“深海不蹙迫论”，以为浅海数据足以代表深海特征。

“那时咱们堕入双重窘境：执行手艺无法突破情色艺术中心，学界价值招供动摇。这促使肖湘真诚产生了‘必须亲眼望望海底’的握念。”赵维殳说。

在2020年之前，只好9东谈主曾到达过海洋最深点马里亚纳海沟底部，能到手下潜万米以上深度且重叠使用的潜水器，大师寥如晨星。

为了打造中国全海深载东谈主深潜“国之重器”，“十三五”时期，中国科学院动作业主单元、研制任务中枢单元，组织10余家院属单元全面参与“奋斗者”号的研制，通过跨系统、跨单元、跨部门的大团队合作，虚浮攻关，突破了一系列枢纽中枢手艺。

2020年底，到手完成工程海试的“奋斗者”号，凭借其私有的采样才能和超长海底功课时分，成为大师独一具备深谷系统走访采样才能的载东谈主潜水器。

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这一音讯令肖湘感到昂然。他猜度多年求索的深海微生物高压合乎的谜底，就藏在海洋最深处的万米深蓝之下。

就这样，他指导大师深海高压微生物领域少许数于今在研的科学团队，登上了搭载“奋斗者”号赶赴马里亚纳海沟的“探索一号”科考船。

颠覆办法的“昏黑绿洲”

每一次下潜，科学家都要在直径不到2米的钛合金载东谈主舱内，资格12小时密闭功课。

“很难联想，在1100个大气压、皆备无光和接近零度的环境中，果然有这样未艾方兴的生态系统。”论文共同通讯作家、华大生命科学盘考院院长徐讯爽直地说。2021年，他与肖湘团队一同赶赴马里亚纳海沟深潜。

欺诈先进的“奋斗者”号，他们能在深谷现场选拔特征区域采样，比如，说明千里积物风物判断氧化进程、通过岩石质地估计地质步履强度。这种“耳听为虚”的采样方式，使样品数目和质料已矣了质的飞跃。

样本汇注回首后，科学家启动分头惩办生物样本。“为了保证样实质料，咱们下潜回首后第一时分就要对深海样本进行惩办，每次惩办样本至少需要邻接责任三四个小时。”论文共同通讯作家、华大集团海洋领域科学家刘姗姗说。这要求盘考东谈主员粗略万古分高超操作，还要有一定的生物组织识别才能，既西宾手艺，也西宾意志。

“当样本从深海革新至海面常压环境时，DNA会因环境巨变飞速降解。”青岛华大基因盘考院副盘考员、论文共同第一作家宋跃坦言，“咱们靠近的不仅是手艺繁难，亦然一场与时分的竞走——如安在样本损毁前‘抢救’出竣工的遗传信息。”

为此，执行团队针对深海DNA特点反复优化索求有筹画，经过数十次尝试，最终摸索出在惯例执行室环境下到手索求餍足测序要求的DNA的执行条目，为后续高质料基因组解析奠定了基石。

深海鱼。

通过对1648份千里积物、622个钩虾样本及11种深海鱼类的分析，科学家团队赢得了7564个物种水平的代表性基因组数据，其中89.4%为未报谈新发现物种。这些新物种的万般性范畴与大师已知海洋微生物总万般性体量十分。

“原以为能有20%~30%的新物种就了不起了，放胆发现快要90%都是未知物种！”赵维殳说，深谷微生物通过两种合乎战略，守旧起深谷生态系统的茁壮。一种是“断舍离”——减轻基因组专注中枢功能；另一种是“海纳百川”——吸纳外源基因增强环境合乎力。

中国科学院深海科学与工程盘考所科学家主要认真深谷钩虾和深谷狮子鱼的盘考。动作深谷生态系统的枢纽物种，深谷钩虾有着双重脚色：既是分解者——以海洋动物尸体等腐殖质为主要食品着手，又是能量传递者——是深谷狮子鱼等顶级掠食者的主要猎物。

盘考发现，在马里亚纳海沟等区域，钩虾呈现显贵的上风种群特征，生物量居生态系统主导地位。盘考还揭示了钩虾合乎极点环境的战略——13.1GB超大基因组包含多数重叠序列，特异性基因能调控汇集应付高压、低温、昏黑及食品匮乏环境，而代谢通路的优化则已矣了能量的高效欺诈。

动作深谷鱼类代表，狮子鱼备受戒备。传统表面以为，深海鱼依赖氧化三甲胺抗压，其机制访佛腌菜防腐。但科学家盘考发现，11种深谷鱼类通过多不实足脂肪酸积贮，已矣了细胞膜重塑，其演化轨迹可追忆至白垩纪。

中国有筹画：向大师通达分享

MEER不仅已矣了手艺突破，也已矣了互助模式的创新。上海交通大学、中国科学院深海科学与工程盘考所、华大集团三方协同已矣了载东谈主深潜取样安装、低资本高通量基因测序平台、全海深环境模拟培养体系的世界产化，为深谷科学盘考提供了自主可控的手艺守旧。

这个平均年齿不及40岁的团队践行“只好岗亭、莫得单元”的理念，突破了传统科研领域。正如肖湘所言，“深海盘考需要大师科学家共同解答生命发祥、环境合乎等终极命题”。

当“奋斗者”号触底，肖湘动作MEER的召集科学家，通过水声通讯系统向海面科考船传输了一段音频。这段被遥远归档的宣言，记号着《马里亚纳共鸣》的出身——“向大师通达分享深谷生命数据，合力攻坚深谷环境与生命的紧要科常识题”。

“咱们建树了大师最大的深谷生物大数据库，包含微生物基因组、钩虾及鱼类基因组数据集。深谷微生物的超高新颖性和万般性，展示了深谷在新基因、新结构和新功能方面的弘大资源潜能。这些资源为突破大师生物质源衰退窘境提供了新选拔，也为生物手艺、医药、动力等领域的创新应用开拓了广宽远景。”肖湘说，这些难得的数据是东谈主类不成复现的历史纪录。他但愿粗略把这些数据用好，为大师深海科技发展孝顺中国精明。

《马里亚纳共鸣》为应付生物质源衰退挑战提供了新念念路，股东了大师深海生命盘考从竞争走向互助，为大师深海科技发展提供了中国有筹画。

刘姗姗坦言：“咱们野心对这些数据开展深度解析与系统性挖掘，重心围绕生命发祥这一基础科学命题张开多维度探索，通过建树基于机器学习的功能揣度模子，为后续科研提供更好的器具。将来，这些盘考恶果和手艺突破将为生物经济产业发展提供新的可能性。”

正如肖湘所言，“深谷训诲咱们，果真的科学突破从不属于某个国度，而是东谈主类共同向上办法领域的里程碑”。这场始于万米海底的科研立异，正在将中国有筹画转动为大师探索深海的新范式。

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