包括馬里亞納海溝在內(nèi)的深淵科學(xué)研究，是當前全球海洋研究最新前沿領(lǐng)域之一。澎湃新聞記者獲悉，由上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、華大集團聯(lián)合發(fā)起的馬里亞納海溝環(huán)境與生態(tài)研究計劃（MEER計劃）取得重大科研進展。

北京時間3月7日凌晨，馬里亞納海溝生態(tài)環(huán)境科研計劃（MEER）專題在國際知名學(xué)術(shù)期刊《細胞》（Cell）上發(fā)表，該研究專題集中報道了馬里亞納海溝深淵樣本的研究進展。樣本分析顯示出較高的分類新穎性，呈現(xiàn)出一個海洋深處極度繁榮的生態(tài)系統(tǒng)。這是人類首次系統(tǒng)性地研究深淵生命，揭示了深淵生態(tài)系統(tǒng)的生命適應(yīng)策略與資源潛能，拓展了人類對極端環(huán)境下生命過程的認知。

值得一提的是，該項目依托我國自主研發(fā)的“奮斗者”號載人潛水器，及深海生命研究的全國產(chǎn)化軟硬件體系，在深海生命科學(xué)研究領(lǐng)域取得突破性進展。

馬里亞納海溝環(huán)境與生態(tài)研究計劃（MEER計劃）及主要科學(xué)研究成果。

所謂的深淵區(qū)（The hadal zone）水深超6000米，聯(lián)合國教科文組織則定義為水深超過6500米，代表著地球上最少被探索的極端環(huán)境。深淵區(qū)占海洋垂直深度的45%，以極端高壓（110兆帕）、低溫（接近冰點）、黑暗及有機質(zhì)稀缺為特征。

盡管環(huán)境嚴酷，深淵區(qū)卻孕育了獨特的生物群落，如凝膠狀魚類、端足類甲殼動物及依賴化能合成的微生物。這些生物通過基因和代謝途徑的適應(yīng)性進化，成為研究生命極限的范本。

然而，人類對深淵區(qū)的認識幾近空白?！皩ι顪Y區(qū)的探索從未停止，但一直充滿挑戰(zhàn)?！毖芯繄F隊在上述專題中的其中一篇評論文章中寫道：在2020年之前，只有9人去過最深的地方——馬里亞納海溝的底部。過去60年的開拓性探險為我們理解深淵區(qū)奠定了至關(guān)重要的基礎(chǔ)，盡管付出了巨大的代價和犧牲。

研究團隊提到，在前人寶貴的經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，最近的技術(shù)進步為探索這些深奧而神秘的區(qū)域開辟了新的可能性，國際研究界的興趣也日益增長。

中國科學(xué)界同樣面臨新的機遇。“十三五”以來，科技部會同中國科學(xué)院，組織近百家科研院所、高校、企業(yè)近千名科研人員，經(jīng)過艱苦攻關(guān)，成功完成“奮斗者”號的研制工作。2020年11月10日8時12分，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀錄，標志著我國在大深度載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平，進入深海科考第一梯隊。

這一大國重器也使得深淵科考進入新階段。其220公斤有效載荷、高速水聲通信系統(tǒng)及高國產(chǎn)化率，顯著提升了采樣精度與效率。研究顯示，在2021年TS21航次中，“奮斗者號”采集了約1700份分層沉積物和原位海水樣本，覆蓋6000-10900米深度。

上述評論文章寫道，MEER計劃的結(jié)果提供了令人驚嘆的深淵區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖片，特別是在海洋深處極端高壓下微生物的異常繁榮。

研究團隊具體回答了以下問題：為什么深淵區(qū)微生物組具有極高的新穎性和多樣性？深淵區(qū)微生物如何適應(yīng)？大型底棲動物又是如何適應(yīng)極端的深淵環(huán)境？

通過高通量測序，研究團隊構(gòu)建了全球首個深淵微生物宏基因組與生態(tài)分析流程框架，揭示了微生物群落的高新穎性與多樣性及其成因。該項研究還同時開發(fā)了高壓培養(yǎng)裝置與多組學(xué)分析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)深淵微生物能夠利用多種難降解有機物（如芳香族化合物等），部分通過CO氧化生存，表現(xiàn)出與上層海洋截然不同的代謝偏好。在最新的多組學(xué)研究中證實深淵是深海碳循環(huán)的“熱點”。此外，深淵微生物的環(huán)境修復(fù)潛力（如污染物降解）及生物醫(yī)藥應(yīng)用前景（新型酶類）凸顯其科學(xué)與社會價值。

值得注意的是，研究團隊在端足類和獅子魚等深淵大型底棲動物和微生物之間觀察到共同的適應(yīng)機制，例如增強的抗氧化能力和相容性溶質(zhì)的細胞積累。研究團隊認為，這些發(fā)現(xiàn)表明，存在超越物種邊界和生物領(lǐng)域的對深淵區(qū)環(huán)境的趨同適應(yīng)策略。

科學(xué)界對深淵區(qū)的深度探索剛剛開始。研究團隊強調(diào)，未來需突破原位觀測技術(shù)瓶頸，開發(fā)耐壓傳感器與長期監(jiān)測系統(tǒng)，并加強跨學(xué)科整合，量化深淵對全球碳循環(huán)的貢獻。深淵探索不僅拓展了生命科學(xué)邊界，更為應(yīng)對氣候變化與資源可持續(xù)利用提供了新視角。

此外值得關(guān)注的是，MEER計劃還建立了全球最大的深淵生物數(shù)據(jù)庫，包含微生物、鉤蝦及魚類組學(xué)數(shù)據(jù)集。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》，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深淵環(huán)境與生命科學(xué)問題，推動全球深海生命研究走向協(xié)作，并為全球深?？萍及l(fā)展貢獻中國方案。