人类首次到达雅浦海沟最深点、首次对深渊生态系统进行系统研究、首次建立全球深渊生物大数据库并开放共享！
北京时间3月7日凌晨，“溟渊计划”（马里亚纳海沟环境与生态研究计划，英文简称“MEER计划”）第一阶段成果4篇文章，以封面专辑的形式发表在国际顶级期刊《细胞》（Cell）上。“溟渊计划”由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团联合发起并执行，作为发起人和召集科学家，上海交通大学生命科学技术学院/微生物代谢国家重点实验室、深部生命国际研究中心主任肖湘带领团队，依托我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，实现了这些“全球突破”，标志着我国深海生命科学研究迈入国际前沿。
本专辑封面图片由“溟渊计划”召集科学家肖湘在海沟底部采样期间拍摄，这是下潜至深渊超高压下拍摄系统失效后在潜器舱内用手机拍摄的水母，展现了独特的舱内视角和深渊神秘的生命世界。
中国深海研究领跑国际
深渊水深超过6000米，是全球海洋最深的区域，代表着地球上最少被探索的极端环境。仅抗压方面，那里“压力山大”，高达1100个大气压，相当于20头大象同时站在你的手掌心。2020年之前，世界上只有9人曾到达过海洋最深点马里亚纳海沟底部。而能成功下潜万米以下深度且能够重复使用的潜水器，全球所剩无几。2020年底，成功完成工程海试的中国第一艘万米级载人潜水器“奋斗者”号,凭借其独特的采样能力和超长海底作业时间，成为当今全球唯一具备深渊系统调查采样能力的载人潜水器。
万米深渊钩虾。
这一消息令肖湘感到振奋，带领着全球深海高压微生物领域极少数至今在研的科学团队，他预感多年求索的深海微生物高压适应的未解之谜，就藏在海洋最深的万米深蓝之下。2021年10月至12月期间，肖湘带领上海交通大学研究团队，与中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团等国内多家科研单位共同参加了“奋斗者”号载人潜水器的深渊航次。科学家团队对马里亚纳海沟、雅浦海沟和菲律宾海盆6000至11000米水深区域进行系统采集，获得水体、沉积物、宏生物等样本2000余份，其中雅浦海沟最深点为人类首次到达。
岩石样本。
深渊极端环境里，每下潜1米都是对设备性能的巨大挑战，每停留1秒都是用生命极限探索极端生命的生死竞速，“溟渊计划”就诞生于这样紧张且兴奋的氛围之下。团队顶着5次超强台风的冲击，经过33次科学例会的灵感碰撞，攻克了深渊极端高压环境下的采样与实验技术难题，建立了“深海采样-基因测序-数据分析-实验室验证”全链条科研模式。
合作三方协同实现了载人深潜取样装置、低成本基因测序技术、全海深环境模拟培养体系的全国产化，为深渊科学研究提供了自主可控的技术支撑。肖湘表示，此项深部生命科学研究最大的两个瓶颈“数据库和仪器”都已实现国产化。
我国深潜器模型。
建全球唯一深渊生物大数据库
深渊中是否是一片寂静的生命荒漠？答案显然是否定的。通过对1648份沉积物、622个钩虾样本及11种深海鱼类的分析，科学家团队研究鉴定出7564种深渊原核微生物，89.4%为未报道的新物种，其多样性与全球已知海洋微生物总量相当。仅微生物方面，团队采集原始数据总量就达100个T，常规下载可能需要几个月。
“即使钩虾这样的深海小虾，基因组数量达13.92GB，远远超过人类基因组的3.2GB。”中国科学家还发现，深渊微生物通过“精简型”和“多能型”两种适应策略，在深渊高压、低温、寡营养环境中异常繁盛，支撑了深渊生态系统的繁荣。他们首次系统研究深渊生态系统的食物链，从微生物到无脊椎动物（钩虾）再到脊椎动物（鱼类），阐明了极端环境下生命协同演化的科学规律，拓展了人类对于海洋生态的新认知。
任务图解资料。
“我们建立了全球唯一的深渊生物大数据库，包含微生物基因组、钩虾及鱼类基因组数据集，深渊微生物数据规模与过去十年全球海洋微生物研究总量相当。”深渊微生物的超高新颖性和多样性，展示了深渊在新基因、新结构和新功能方面的巨大资源潜能。这些资源为解决全球生物资源枯竭困境提供了新的选择，也为生物技术、医药、能源等领域的创新应用开辟了广阔前景。
肖湘在下潜到马里亚纳海沟最深点完成采样任务后，在深渊底部通过水声通讯对外发布了《马里亚纳共识》倡议，承诺向全球开放共享深渊生命数据，“我们也希望能够把这些数据用好，为全球深海科技发展贡献中国智慧。”该倡议为应对生物资源枯竭挑战提供了新思路，并推动全球深海生命研究从竞争走向协作，为全球深海科技发展提供了中国方案。
深海钩虾样品。
平均年龄40岁“后有来者”
从2021年底到2025年初，“溟渊计划”执行仅用3年时间，肖湘教授 带领着的这支队伍，核心成员平均年龄不超过40岁。他们的身影出现在马里亚纳海沟、珠峰登山大本营、南海冷泉、青藏高原热泉等科考一线，也将数次科考经历带回上海交通大学校园，把这些“默默无闻”的探索成果带上讲台，让未来的研究“后有来者”，强化教育对科技、对人才的支撑作用。
“虽然站在讲台上的是我一个人，但在我背后有无数中国科学家的探索故事，他们冰里来、火里去，‘宁冒风险，不当逃兵’，我非常希望学生能了解这些，和我们一起加入科学探索团队。”从一名普通学生，到加盟交大“青椒”，再到全国高校青年教师教学竞赛冠军，团队成员赵维殳注重将学术水平转化成教学能力，她的《极端生物学》课程吸引众多学子，其中不乏今后立志科研的优秀学生。
深海微生物培养装置。
解放日报·上观新闻记者了解到，“溟渊计划”（MEER）下一阶段成果，预计还有5篇文章在研，待发国际顶刊。为选拔支持优秀青年科学家“提出真问题、真解决问题”，学校正统筹整合校内自主经费设立“交大2030”自主创新计划，通过自主培育前瞻布局，长期支持一批青年科学家开展持续原创探索，培养一批又一批有理想、有潜质的后备人才。
原标题：载人深潜万米海沟，九成都是新物种！中国建全球唯一深渊生物数据库发顶刊封面
本文作者：解放日报 徐瑞哲
题图来源：CELL
图片来源：照片均 本报记者 徐瑞哲 摄