这里是凡尔纳笔下“鹦鹉螺号”未始抵达的终极幽谷——曾被视为“人命禁区”的马里亚纳海沟，高达1100个大气压的压强可将玻璃碾成齑粉sex5.，不朽的黝黑足以吞并整座珠穆朗玛峰。

《细胞》封面。

近日，《细胞》以封面专辑形势发表中国科学家团队4篇重磅论文——1篇旗舰著作勾画名目全貌，3篇筹备论文诀别聚焦幽谷中的原核微生物、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幽谷的系统生态图景：7564个物种水平的代表性基因组构建起“黝黑绿洲”；基因组大小达东谈主类4倍的幽谷钩虾编织起能量关节；深海鱼类用可回首至白垩纪的演化理智突破糊口禁区……

这是东谈主类初次系统性筹备幽谷人命。这项由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程筹备所、华大集团王人集完成的“溟渊谋略”（MEER）第一期效果，揭示了幽谷生态系统的人命合适战略与资源潜能，拓展了东谈主类对顶点环境下人命进程的瓦解，鼓舞科学筹备握住突破东谈主类瓦解领域。

幽谷钩虾。

深海科研：20年无突破性线路

“下潜万米幽谷，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米海底幽谷区域完成33次下潜，取得东谈主类初次到达雅浦海沟最深点、初次系统筹备幽谷生态等多项内行突破。

万米幽谷压强高达1100个大气压，尽头于“20头大象站在手掌心”。在水深越过6000米的深海里，糊口濒临的最浩劫题等于承受这超强的压力。

“咱们前期作念深海微生物筹备时，主流步伐是从海里捞样品回本质室培养。肖湘敦厚创新性地诡计了一套模拟深海高压环境的拓荒，这种想路从上世纪90年代连接于今。”论文共同通讯作家、上海交通大学副筹备员赵维殳回忆谈，“但遭遇一个根人性难题——找不到明确的嗜压基因。”

论文第一作家和通讯作家、上海交通大学熟悉肖湘团队发现，深海微生物高压合适与其他环境中的生物合适存在本色互异——频繁生物可能通过环节基因突变就能合适一个环境条款，但微生物的合适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本质，把高压微生物的通盘基因敲除一遍，戒指发现几百个基因都与高压合适有关。这透彻颠覆了传统生物学“一个基因对应一个功能”的瓦解。

自2004年《科学》发表首个深海细菌基因组筹备后，该领域近20年未有突破性线路。海外学界以致出现“深海不不毛论”，以为浅海数据足以代表深海特征。

“其时咱们堕入双重逆境：本质本领无法突破，学界价值认可动摇。这促使肖湘敦厚产生了‘必须亲眼望望海底’的执念。”赵维殳说。

在2020年之前，唯有9东谈主曾到达过海洋最深点马里亚纳海沟底部sex5.，能得胜下潜万米以上深度且重迭使用的潜水器，内行三三两两。

为了打造中国全海深载东谈主深潜“国之重器”，“十三五”时间，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，难懂攻关，突破了一系列环节中枢本领。

2020年底，人体自拍得胜完成工程海试的“奋斗者”号，凭借其独到的采样智力和超长海底功课时期，成为内行独一具备幽谷系统拜访采样智力的载东谈主潜水器。

这一讯息令肖湘感到飞腾。他预想多年求索的深海微生物高压合适的谜底，就藏在海洋最深处的万米深蓝之下。

就这样，他指导内行深海高压微生物领域一丝数于今在研的科学团队，登上了搭载“奋斗者”号前去马里亚纳海沟的“探索一号”科考船。

颠覆瓦解的“黝黑绿洲”

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，经验12小时密闭功课。

“很难瞎想，在1100个大气压、透彻无光和接近零度的环境中，确凿有这样蒸蒸日上的生态系统。”论文共同通讯作家、华大人命科学筹备院院长徐讯昂然地说。2021年，他与肖湘团队一同前去马里亚纳海沟深潜。

讹诈先进的“奋斗者”号，他们能在幽谷现场选拔特征区域采样，比如，笔据千里积物颜料判断氧化进度、通过岩石质地猜度地质行动强度。这种“耳听为虚”的采样样式，使样品数目和质地终光显质的飞跃。

样本齐集总结后，科学家驱动分头解决生物样本。“为了保证样本色量，咱们下潜总结后第一时期就要对深海样本进行解决，每次解决样本至少需要衔接责任三四个小时。”论文共同通讯作家、华大集团海洋领域科学家刘姗姗说。这要求筹备东谈主员疏忽万古期空洞操作，还要有一定的生物组织识别智力，既磨练本领，也磨练意志。

“当样本从深海移动至海面常压环境时，DNA会因环境巨变赶快降解。”青岛华大基因筹备院副筹备员、论文共同第一作家宋跃坦言，“咱们濒临的不仅是本领难题，亦然一场与时期的竞走——如安在样本损毁前‘抢救’出完竣的遗传信息。”

为此，本质团队针对深海DNA特色反复优化索要决策，经过数十次尝试，最终摸索出在成例本质室环境下得胜索要餍足测序要求的DNA的本质条款，为后续高质地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，科学家团队取得了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。这些新物种的千般性鸿沟与内行已知海洋微生物总千般性体量尽头。

“原以为能有20%~30%的新物种就了不起了，戒指发现快要90%都是未知物种！”赵维殳说，幽谷微生物通过两种合适战略，撑合手起幽谷生态系统的闹热。一种是“断舍离”——拖拉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适力。

中国科学院深海科学与工程筹备所科学家主要正经幽谷钩虾和幽谷狮子鱼的筹备。动作幽谷生态系统的环节物种，幽谷钩虾有着双重变装：既是分解者——以海洋动物尸体等腐殖质为主要食品源头，又是能量传递者——是幽谷狮子鱼等顶级掠食者的主要猎物。

筹备发现，在马里亚纳海沟等区域，钩虾呈现显耀的上风种群特征，生物量居生态系统主导地位。筹备还揭示了钩虾合适顶点环境的战略——13.1GB超大基因组包含浩繁重迭序列，特异性基因能调控网罗草率高压、低温、黝黑及食品匮乏环境，而代谢通路的优化则终光显能量的高效讹诈。

动作幽谷鱼类代表，狮子鱼备受提神。传统表面以为，深海鱼依赖氧化三甲胺抗压，其机制相同腌菜防腐。但科学家筹备发现，11种幽谷鱼类通过多不迷漫脂肪酸累积，终光显细胞膜重塑，其演化轨迹可回首至白垩纪。

中国决策：向内行灵通分享

MEER不仅终光显本领突破，也终光显和谐模式的创新。上海交通大学、中国科学院深海科学与工程筹备所、华大集团三方协同终光显载东谈主深潜取样安装、低本钱高通量基因测序平台、全海深环境模拟培养体系的寰宇产化，为幽谷科学筹备提供了自主可控的本领撑合手。

这个平均年事不及40岁的团队践行“唯有岗亭、莫得单元”的理念，冲破了传统科研领域。正如肖湘所言，“深海筹备需要内行科学家共同解答人命发源、环境合适等终极命题”。

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。这段被长期归档的宣言，美艳着《马里亚纳共鸣》的降生——“向内行灵通分享幽谷人命数据，合力攻坚幽谷环境与人命的要紧科知识题”。

“咱们设立了内行最大的幽谷生物大数据库，包含微生物基因组、钩虾及鱼类基因组数据集。幽谷微生物的超高新颖性和千般性，展示了幽谷在新基因、新结构和新功能方面的强大资源潜能。这些资源为冲破内行生物质源清寒逆境提供了新选拔，也为生物本领、医药、动力等领域的创新应用开拓了繁密出息。”肖湘说，这些顾惜的数据是东谈主类不行复现的历史记载。他但愿疏忽把这些数据用好，为内行深海科技发展孝顺中国理智。

《马里亚纳共鸣》为草率生物质源清寒挑战提供了新想路，鼓舞了内行深海人命筹备从竞争走向和谐，为内行深海科技发展提供了中国决策。

刘姗姗坦言：“咱们谋略对这些数据开展深度解析与系统性挖掘，重心围绕人命发源这一基础科学命题张开多维度探索，通过设立基于机器学习的功能计算模子，为后续科研提供更好的用具。将来，这些筹备效果和本领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，“幽谷造就咱们，委果的科学突破从不属于某个国度，而是东谈主类共同越过瓦解领域的里程碑”。这场始于万米海底的科研立异，正在将中国决策转化为内行探索深海的新范式。

幽谷千里积物取样。受访者供图

作家：李晨 冯丽妃 刁雯蕙 廖洋

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