馬裡亞納海溝海底的海星。

國際頂級期刊《細胞》封面。

奮斗者號載人潛器的機械手抓取海葵。

馬裡亞納海溝海底的海葵。本組圖片均由科研團隊提供

　　由上海交通大學、中國科學院深海科學與工程研究所、華大集團聯合發起並執行的“溟淵計劃”（馬裡亞納海溝環境與生態研究計劃，英文簡稱“MEER計劃”）第一階段成果四篇文章，以封面專輯的形式發表在當地時間3月6日出版的國際頂級期刊《細胞》上。“溟淵計劃”實現了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並開放共享等多項“全球突破”，繪制的首個海洋最深生態系統圖揭示了深淵繁榮的生態密碼，拓展了人類對極端環境下生命過程的認知。該研究成果標志著我國深海生命科學研究邁入國際前沿。

　　記者從3月7日在三亞召開的新聞發布會上獲悉，研究團隊多次深入深淵海底探索，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，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。

　　此次發布的成果包含1篇勾勒項目全貌的旗艦文章和3篇分別聚焦深淵中的原核微生物、無脊椎動物（鉤蝦）和脊椎動物（魚類）的研究論文。

　　深淵作為生命科學、地球科學與工程技術的前沿，蘊含著巨大的科學價值和應用潛力，隨著“深海進入”的不斷推進，深淵生命的神秘面紗逐漸揭開。在中央有關部委、地方政府、海南省深海技術創新中心支持下，“溟淵計劃”由上海交通大學教授肖湘作為召集科學家。該計劃依托“奮斗者”號載人潛水器及深海生命研究領域自主可控的軟硬件體系，在國際深淵科學研究領域取得突破性進展。

　　通過對採集的1648份深淵沉積物、622個鉤蝦樣本及11種深海魚類進行分析，結合深淵海底現場觀察，研究團隊還取得多個突破性發現。

　　該研究構建了迄今最完整的深海原核微生物基因數據集，並鑒定出7564個物種水平的代表性基因組，其中89.4%為尚未被報道的新物種，其多樣性與全球已知海洋微生物總量相當。科研團隊研究發現，深淵微生物通過“精簡型”和“多能型”兩種適應策略，在深淵高壓、低溫、寡營養環境中異常繁盛，支撐了深淵生態系統的繁榮，明晰深淵微生物新穎性成因及其適應策略。

　　端足類鉤蝦是深淵生態系統中的核心物種，扮演著“能量樞紐”的角色。科研人員研究發現鉤蝦基因組達13.92GB，是人類基因組的4倍多，刷新了端足目的基因組紀錄。科研團隊還首次通過染色體水平基因組和群體遺傳學分析，並綜合轉錄組、宏基因組、代謝組等多組學數據，揭示了鉤蝦這種萬米深淵動物的群體分化、種群動態歷史以及其適應深淵環境的分子機制，解析了深淵鉤蝦的適應機制。

　　通過11種深海魚類的高質量基因組的比較研究，科研人員發現深海魚類的演化奇跡從白堊紀開始，而深淵魚類的環境適應機制也挑戰了傳統理論，探尋到深淵魚類突破高壓生存禁區的適應性重塑和演化軌跡。同時，該團隊還發現氧化三甲胺並非唯一抗壓法寶，多不飽和脂肪酸的積累也能維持細胞膜流動性，助力魚類對抗高壓，其代謝策略與微生物研究成果形成系統印証。

　　“溟淵計劃”系統研究深淵生態系統食物鏈，從微生物到無脊椎動物（鉤蝦）再到脊椎動物（魚類），闡明了極端環境下生命協同演化的科學規律，將人類對海洋生態的認知拓展至萬米深淵。中國科學院院士趙國屏指出，該研究是深海生物學、微生物學研究方面的重大突破，是數據驅動研究、工程化研究范式方面典范式的操作，推動了生命科學研究范式的轉變。

　　“我們建立了全球唯一的深淵生物大數據庫，包含微生物基因組、鉤蝦及魚類基因組數據集，深淵微生物數據規模與過去十年全球海洋微生物研究總量相當。深淵微生物繁榮的深淵生態系統展示出深淵在新基因、新結構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、醫藥、能源等領域的創新應用開辟了廣闊前景。”肖湘說，中國科學家在TS-21-2航次中聯合發起《馬裡亞納共識》，將向全球開放共享深淵生命數據，呼吁國際科研力量共同攻堅深淵環境與生命科學問題，推動全球深海生命研究走向協作，為全球深海科技發展提供中國方案、貢獻中國智慧。

　　華大集團董事長、聯合創始人汪建表示，中國科學家成功實現對海洋最深生態系統的系統性研究，是人類歷史上系統探索深淵生命的裡程碑式突破。“溟淵計劃”的實施過程展現了創新平台“目標導向、跨單位協同”集中力量攻關重大科學問題的優勢，為探索有組織的科研發展模式提供了深海科研領域的“中國模式”。

（海南日報全媒體記者黃媛艷）

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