中国科学家团队在《细胞》发表封面专辑：揭秘马里亚纳海沟万米深渊生命奥秘

中国科学家团队在《细胞》发表封面专辑：揭秘马里亚纳海沟万米深渊生命奥秘

历时四年多，中国科学家跟随“奋斗者”号首次深潜马里亚纳海沟进行科考的成果终于出炉！北京时间2025年3月7日凌晨零点，由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肖湘团队领衔，与华大集团、中国科学院深海科学与工程研究所等多家单位合作的中国大科学计划——MEER计划（“溟渊计划”，全称为马里亚纳海沟环境与生态研究计划）一期成果四篇文章以封面专辑形式发表在国际顶级学期期刊《细胞》（《Cell》）杂志。

人类为地球最深处——马里亚纳海沟所描绘的生态系统图景正一一展现，一系列生命之谜也正随之破解。马里亚纳海沟的万米深渊之中正藏着人类未来生存和生命健康的答案。这一成果从深渊微生物、钩虾、鱼的角度，共同研究了深渊生态系统以及多种生命形式在地球最深海域中的适应策略。这可说是人类探索深渊生命的里程碑。同时，中国科学团队还发布了《马里亚纳宣言》，建议全球科学家联手，共同开展深渊科考和研究，协力攻坚深渊环境与生命的重大科学问题，并且开放共享深渊科考样本和数据，促进科学界对深渊数据的全面应用，推动国际大科学合作。

深渊是指海平面以下超过6000米水深的海洋区域，以马里亚纳海沟挑战者深渊为代表，最深处可达约10909米，是地球最难企及且最少被人类探索的极端环境之一。深渊生命的系统研究长期受限于装备技术。MEER计划依托我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器TS21航次，于2021年8月-12月探索了马里亚纳海沟、雅浦海沟和菲律宾海盆6000-11000米水深区域，采集了1,648份沉积物样本。通过对上述样本的测序，构建了构建了全球唯一的深渊微生物92-Tbps的大数据集,包含7,564个物种。与全球海洋微生物组（OMD）等已报导的深渊样本相比，MEER微生物数据集中89.4%为未报道的新物种。

深渊中的发现颠覆了人类很多原有的认知。最简单的例子，团队在深渊中发现，一些在岸上有毒的物质，却成为深渊中微生物的营养来源。这为解决人类面临的环境问题，带来了另一种可能性。简言之，我们的世界的污染物很可能成为了另外一个世界的营养。

再比如，关于生命如何适应高压环境，中国科学家通过MEER计划验证了跨物种的“共适应”策略。即，不同生命类型在同一种极端环境下有相似的应对策略，从微生物到无脊椎动物再到脊椎动物。不论是微生物还是钩虾或者鱼，它们适应高压的策略是一致的，抗氧化的策略也是一致的，它们都有同样的细胞保护剂，而这些将为人类的疾病治疗带来新的思路。

另一方面，极端条件下，微生物内部不同物种间也放弃了“争斗”转而开展合作。事实上，此次在8000米、9000米和万米深渊中采样的研究结果发现，随着深度的加大，微生物之间的合作也在增加。在最深处，噬菌体（病毒）与微生物甚至开始合作。噬菌体原本是微生物克星，但在深渊中，病毒开始与微生物合作，为微生物提供生存必需的功能，从而共同应对深渊极端环境。共适应理论过去在实验室中得到认证，但此次是在在自然界中观察到并验证了这一机制的普遍存在。目前相关实验已在瑞金医院等医疗机构开展，帮助我们理解人类与微生物的关系，解决医院里的难题，最终造福人类。

马里亚纳海沟的海葵。

此次团队还鉴定了两种深渊微生物适应策略：“精简型”与“多能型”，并且发现芳香族化合物利用和抗氧化作用是深渊微生物环境适应的关键功能，在深渊高压、低温、寡营养环境中支撑了深渊生态系统的繁荣。进而发现深渊两种代表性宏生物与深渊微生物之间存在趋同的适应机制，即深渊存在跨越物种边界的“共适应”策略，从而串联起了独特的深渊生态系统，描绘了首个海洋最深生态系统的图景。