建全球唯一深渊生物大数据库并共享，中国科研成果登上Cell封面专辑

摘要： ...

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。海洋最深的万米深蓝之下，是怎样一片地带？

北京时间2025年3月7日凌晨，全球顶级学术期刊《细胞》（Cell）以封面专辑的形式，重磅发布了来自中国科研团队的深渊生命科研成果：1篇旗舰文章勾勒项目全貌，3篇研究论文分别聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。

该成果出自由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团等多家单位联合发起的“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”）。依托我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，“溟渊计划”实现了多项“全球突破”：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，标志着我国深海生命科学研究迈入国际前沿。

该成果揭示的深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能，也进一步拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。

马沟海底海星

深渊海底水母

深渊海底宏生物

该计划还系统研究深渊生态系统食物链，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，将人类对海洋生态的认知拓展至万米深渊。

具体而言，端足类钩虾是深渊生态系统中的核心物种，扮演着“能量枢纽”的角色。研究发现钩虾基因组达13.92GB，是人类基因组（3.2 GB）的4倍多，这刷新了端足目的基因组纪录。首次通过染色体水平基因组和群体遗传学分析，并综合转录组、宏基因组、代谢组等多组学数据，揭示了钩虾这种万米深渊动物的群体分化、种群动态历史以及其适应深渊环境的分子机制。

而通过对11种深海鱼类的高质量基因组的比较研究发现，深海鱼类的演化奇迹从白垩纪开始，而深渊鱼类的环境适应机制也挑战了传统理论。发现TMAO（氧化三甲胺）并非唯一抗压法宝，多不饱和脂肪酸的积累也能维持细胞膜流动性，助力鱼类对抗高压。其代谢策略与微生物研究成果形成系统印证。

在马沟海底作业的奋斗者号

在深渊底部通过水声通讯对外发布《马里亚纳共识》倡议，为深海科技发展提供中国方案

“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。”肖湘说，“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。这些宝贵的数据是人类不可复现的历史记录，它们代表着2021年10至12月期间地球深渊生命的真实情况，应该保留下来并对全人类共享，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。”

因此，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，呼吁国际科研力量共同攻坚深渊环境与生命科学问题。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。

事实上，在深渊极端环境里，每下潜一米都是对设备性能的巨大挑战，每停留一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。

而完成这样挑战的，是一支平均年龄不足40岁的年轻团队。据上海交大介绍，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。由上海交通大学肖湘团队设计的系统性科学研究框架，结合中科院深海所的深渊现场作业经验与华大集团的基因测序技术，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，在科学家的共同努力下，此项深部生命科学研究最大的两个瓶颈“数据库和仪器”如今都已实现国产化。