四篇Cell同時(shí)發(fā)布！交大團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)“人類首次”！ 

近日，由上海交通大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、華大集團(tuán)聯(lián)合發(fā)起并執(zhí)行的“溟淵計(jì)劃”（馬里亞納海溝環(huán)境與生態(tài)研究計(jì)劃，英文簡(jiǎn)稱“MEER計(jì)劃”）第一階段成果四篇文章以封面專輯的形式發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《細(xì)胞》（Cell）上。 

 

作為“溟淵計(jì)劃”的發(fā)起人和召集科學(xué)家，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院/微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、深部生命國(guó)際研究中心主任肖湘帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，依托我國(guó)自主研發(fā)的“奮斗者”號(hào)載人潛水器，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)“全球突破”：人類首次到達(dá)雅浦海溝最深點(diǎn)、首次對(duì)深淵生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)研究、首次建立全球深淵生物大數(shù)據(jù)庫并開放共享，標(biāo)志著我國(guó)深海生命科學(xué)研究邁入國(guó)際前沿。 

 

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▲本專輯封面圖片由“溟淵計(jì)劃”召集科學(xué)家肖湘在海溝底部采樣期間拍攝，有趣的是這是下潛至深淵超高壓下拍攝系統(tǒng)失效后在潛器艙內(nèi)用手機(jī)拍攝的，展現(xiàn)了獨(dú)特的艙內(nèi)視角和深淵神秘的生命世界 

 

 

 

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▲“極境探底·極微解碼”深海生命科研成果新聞發(fā)布會(huì) 

3月7日上午在海南三亞舉行，上海同步進(jìn)行分會(huì)場(chǎng)發(fā)布

中國(guó)深海研究實(shí)現(xiàn)國(guó)際領(lǐng)跑

 

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深淵水深超過6000米，是全球海洋最深的區(qū)域，代表著地球上最少被探索的極端環(huán)境。早在上世紀(jì)初，就有學(xué)者投入到深淵微生物研究，然而受限于抗高壓設(shè)備的制作技術(shù)，多個(gè)國(guó)際同行組織的深淵大科學(xué)計(jì)劃最終未能達(dá)到良好預(yù)期。在2020年之前，只有9人曾到達(dá)過海洋最深點(diǎn)馬里亞納海溝底部，能成功下潛萬米以下深度且能夠重復(fù)使用的潛水器，全球所剩無幾。2020年底，成功完成工程海試的中國(guó)第一艘萬米級(jí)載人潛水器“奮斗者”號(hào),憑借其獨(dú)特的采樣能力和超長(zhǎng)海底作業(yè)時(shí)間，成為當(dāng)今全球唯一具備深淵系統(tǒng)調(diào)查采樣能力的載人潛水器。

 

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▲奮斗者號(hào)正在工作

 

這一消息令肖湘感到振奮，帶領(lǐng)著全球深海高壓微生物領(lǐng)域極少數(shù)至今在研的科學(xué)團(tuán)隊(duì)，他預(yù)感多年求索的深海微生物高壓適應(yīng)的未解之謎，就藏在海洋最深的萬米深藍(lán)之下。2021年10月至12月期間，肖湘帶領(lǐng)上海交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，與中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、華大集團(tuán)等國(guó)內(nèi)多家科研單位共同參加了“奮斗者”號(hào)載人潛水器的的深淵航次?？茖W(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)馬里亞納海溝、雅浦海溝和菲律賓海盆6000-11000米水深區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)采集，獲得水體、沉積物、宏生物等樣本2000余份，其中雅浦海溝最深點(diǎn)為人類首次到達(dá)。

 

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▲馬里亞納海溝海底正在往生物箱里放樣品的機(jī)械手

 

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▲馬溝海底正在往生物箱里放樣品的機(jī)械手

 

在深淵極端環(huán)境里，每下潛一米都是對(duì)設(shè)備性能的巨大挑戰(zhàn)，每停留一秒都是用生命極限探索極端生命的生死競(jìng)速，“溟淵計(jì)劃”就誕生于這樣緊張且興奮的氛圍之下。團(tuán)隊(duì)頂著5次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的沖擊，經(jīng)過33次科學(xué)例會(huì)的靈感碰撞，攻克了深淵極端高壓環(huán)境下的采樣與實(shí)驗(yàn)技術(shù)難題，建立了“深海采樣-基因測(cè)序-數(shù)據(jù)分析-實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證”全鏈條科研模式。由上海交通大學(xué)肖湘團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性科學(xué)研究框架，結(jié)合中科院深海所的深淵現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)與華大集團(tuán)的基因測(cè)序技術(shù)，三方協(xié)同實(shí)現(xiàn)了載人深潛取樣裝置、低成本基因測(cè)序技術(shù)、全海深環(huán)境模擬培養(yǎng)體系的全國(guó)產(chǎn)化，為深淵科學(xué)研究提供了自主可控的技術(shù)支撐。肖湘表示，在科學(xué)家的共同努力下，此項(xiàng)深部生命科學(xué)研究最大的兩個(gè)瓶頸“數(shù)據(jù)庫和儀器”如今都已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

 

建立全球唯一深淵生物大數(shù)據(jù)庫

 

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深淵中是否是一片寂靜的生命荒漠？答案顯然是否定的。通過對(duì)1648份沉積物、622個(gè)鉤蝦樣本及11種深海魚類的分析，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究鑒定出7564種深淵原核微生物，89.4%為未報(bào)道新物種，其多樣性與全球已知海洋微生物總量相當(dāng)?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，深淵微生物通過“精簡(jiǎn)型”和“多能型”兩種適應(yīng)策略，在深淵高壓、低溫、寡營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中異常繁盛，支撐了深淵生態(tài)系統(tǒng)的繁榮；首次系統(tǒng)研究深淵生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，從微生物到無脊椎動(dòng)物（鉤蝦）再到脊椎動(dòng)物（魚類），闡明了極端環(huán)境下生命協(xié)同演化的科學(xué)規(guī)律，拓展了人類對(duì)于海洋生態(tài)的認(rèn)知，我國(guó)在深海生命科學(xué)領(lǐng)域已形成源頭創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，并為開發(fā)深海生物資源、服務(wù)人類健康與可持續(xù)發(fā)展開辟全新賽道。

 

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“我們建立了全球唯一的深淵生物大數(shù)據(jù)庫，包含微生物基因組、鉤蝦及魚類基因組數(shù)據(jù)集，深淵微生物數(shù)據(jù)規(guī)模與過去十年全球海洋微生物研究總量相當(dāng)。深淵微生物的超高新穎性和多樣性，展示了深淵在新基因、新結(jié)構(gòu)和新功能方面的巨大資源潛能。這些資源為解決全球生物資源枯竭困境提供了新的選擇，也為生物技術(shù)、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用開辟了廣闊前景。這些寶貴的數(shù)據(jù)是人類不可復(fù)現(xiàn)的歷史記錄，它們代表著2021年10至12月期間地球深淵生命的真實(shí)情況，應(yīng)該保留下來并對(duì)全人類共享，我們也希望能夠把這些數(shù)據(jù)用好，為全球深?？萍及l(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)智慧。”肖湘在下潛到馬里亞納海溝最深點(diǎn)完成采樣任務(wù)后，在深淵底部通過水聲通訊對(duì)外發(fā)布了《馬里亞納共識(shí)》倡議，承諾向全球開放共享深淵生命數(shù)據(jù)，呼吁國(guó)際科研力量共同攻堅(jiān)深淵環(huán)境與生命科學(xué)問題。該倡議為應(yīng)對(duì)生物資源枯竭挑戰(zhàn)提供了新思路，并推動(dòng)全球深海生命研究從競(jìng)爭(zhēng)走向協(xié)作，為全球深?？萍及l(fā)展提供了中國(guó)方案。

 

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▲深淵微生物

 

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▲馬溝海底海星

 

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▲深淵海底水母

 

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▲深淵海底宏生物

 

既要“指引支持”也要“各顯神通”

 

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去年，上海交通大學(xué)以第一作者或通訊作者單位在CNS發(fā)文33篇，其中以第一署名單位發(fā)表研究型文章（Article）16篇，位居全國(guó)高校前列。2025年，上海交通大學(xué)CNS發(fā)刊同樣接連不斷：倪俊團(tuán)隊(duì)為人工多酶復(fù)合體提供理性設(shè)計(jì)工具，作為交大“開年頂刊”登上Cell，毛亞飛團(tuán)隊(duì)揭秘人類“近親”獼猴屬的遺傳密碼，崔勇團(tuán)隊(duì)提出新的材料合成策略——2個(gè)成果相繼登上Nature。此次中國(guó)科學(xué)家在Cell上“一石四鳥”，使中國(guó)深海生命研究實(shí)現(xiàn)國(guó)際領(lǐng)跑。

 

這些成果的出現(xiàn)并非偶然：為破解科研組織“小、散、虛”的問題，上海交通大學(xué)創(chuàng)新科研組織模式、加強(qiáng)人才梯隊(duì)建設(shè)、推進(jìn)體制機(jī)制改革，系統(tǒng)推進(jìn)有組織的科研體系探索，營(yíng)造了既有明確導(dǎo)向、又有發(fā)揮空間的創(chuàng)新生態(tài)。圍繞重大科學(xué)問題，鼓勵(lì)科研人員開展前瞻性、長(zhǎng)期性、引領(lǐng)性的交叉科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)，同時(shí)支持和鼓勵(lì)一批優(yōu)秀青年科學(xué)家“敢啃硬骨頭、勇闖無人區(qū)”，從而構(gòu)建了戰(zhàn)略導(dǎo)向與自由探索相結(jié)合的“基礎(chǔ)研究特區(qū)”模式。

 

如，圍繞粒子與核物理、天文與天體物理、量子基礎(chǔ)科學(xué)等重要基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域，上海交通大學(xué)大力建設(shè)李政道研究所；聚焦分子科學(xué)領(lǐng)域的世界科學(xué)前沿，建設(shè)了變革性分子前沿科學(xué)中心；為了強(qiáng)化理、工、生命、醫(yī)學(xué)等前沿領(lǐng)域的學(xué)科交叉和青年人才培養(yǎng)，成立了自然科學(xué)研究院等。上海交通大學(xué)鼓勵(lì)科學(xué)家在這些學(xué)術(shù)特區(qū)中開展多學(xué)科交叉，圍繞基礎(chǔ)重大科學(xué)問題，開展持續(xù)研究，形成高水平、標(biāo)志性、有影響力的成果，采用中長(zhǎng)期評(píng)估代替考核，構(gòu)筑鼓勵(lì)探索、寬容失敗的學(xué)術(shù)文化。當(dāng)前，相關(guān)舉措已吸引和匯聚了一批優(yōu)秀青年人才，各特區(qū)已逐步成為具有全球影響力的人才和創(chuàng)新高地。

 

做“默默無聞”的探索和“后有來者”的研究

 

 

有組織的科研，“人”是關(guān)鍵：在平臺(tái)化攻關(guān)中要打造戰(zhàn)略科學(xué)家隊(duì)伍，支持其在引領(lǐng)重大原始創(chuàng)新、參與科技戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)、推動(dòng)學(xué)科交叉融合和創(chuàng)新發(fā)展等方面發(fā)揮帥才作用，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)注重鋪路搭橋讓各類青年人才綻放精彩。從2021年底到2025年初，“溟淵計(jì)劃”執(zhí)行僅用三年時(shí)間，肖湘帶領(lǐng)著的這支隊(duì)伍核心成員平均年齡不超過40歲。他們的身影出現(xiàn)在馬里亞納海溝、珠峰登山大本營(yíng)、南海冷泉、青藏高原熱泉等科考一線，他們也將數(shù)次科考經(jīng)歷帶回上海交通大學(xué)校園，把這些“默默無聞”的探索成果帶上講臺(tái)，讓未來的研究“后有來者”。

 

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▲團(tuán)隊(duì)科考結(jié)束后乘船歸來

 

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▲左圖：肖湘教授萬米下潛歸來出艙瞬間；

 

右圖：肖湘教授在查看采樣情況

 

“雖然站在講臺(tái)上的是我一個(gè)人，但在我背后有無數(shù)中國(guó)科學(xué)家的探索故事，他們冰里來火里去，‘寧冒風(fēng)險(xiǎn)，不當(dāng)逃兵’，我非常希望學(xué)生能了解這些，和我們一起加入科學(xué)探索團(tuán)隊(duì)。”從一名普通的學(xué)生，到懷著科研夢(mèng)想加盟交大的“青椒”，再到全國(guó)高校青年教師教學(xué)競(jìng)賽冠軍，團(tuán)隊(duì)成員、上海交通大學(xué)青年教師趙維殳在科考實(shí)踐中不斷打開視野，同時(shí)注重將學(xué)術(shù)水平轉(zhuǎn)化成教學(xué)能力，她的《極端生物學(xué)》課程吸引了眾多學(xué)子，其中不乏有今后勵(lì)志科研的優(yōu)秀學(xué)生。

 

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▲趙維殳在觀察采樣情況

 

在上海交通大學(xué)，這樣的例子并不鮮見。當(dāng)引人、用人、育人成為可持續(xù)的“閉環(huán)”，不僅能夠撬動(dòng)“真問題”的不斷突破，也能培育出適合青年科學(xué)家成長(zhǎng)成材的沃土。為選拔支持優(yōu)秀青年科學(xué)家“提出真問題、真解決問題”，學(xué)校還統(tǒng)籌整合校內(nèi)自主經(jīng)費(fèi)設(shè)立“交大2030”自主創(chuàng)新計(jì)劃，通過自主培育前瞻布局，長(zhǎng)期支持一批青年科學(xué)家開展持續(xù)原創(chuàng)探索，培養(yǎng)一批又一批有理想、有潛質(zhì)的后備人才。

 

與此同時(shí)，學(xué)校也注重通過交叉融合培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新人才：一方面，建設(shè)了一批基礎(chǔ)學(xué)科培養(yǎng)基地，制定實(shí)施基礎(chǔ)研究人才專項(xiàng)，建立交叉學(xué)科發(fā)展引導(dǎo)機(jī)制，把科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)有效結(jié)合起來，提供服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略的后備力量；另一方面，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深度融合創(chuàng)新，為國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展培養(yǎng)大批領(lǐng)軍型復(fù)合型科技創(chuàng)新人才，越來越多青年科學(xué)家進(jìn)入高水平研究實(shí)驗(yàn)室和團(tuán)隊(duì)開展科研實(shí)踐，在“有組織的自由探索”中結(jié)出“真理的碩果”，為國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

 

 

 

 

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浙江億納譜生命科技有限公司成立于2017年10月，總部位于浙江，是一家專注精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的新興高科技企業(yè)。團(tuán)隊(duì)薈集了眾多海內(nèi)外高層次人才和行業(yè)內(nèi)資深專家。

 

 

圍繞新一代精準(zhǔn)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈，企業(yè)已布局診斷試劑盒、質(zhì)譜設(shè)備、智能軟件等方向，全力推動(dòng)新標(biāo)志物與多組學(xué)的大規(guī)模轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

 

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