央广网上海5月14日消息(记者唐奇云)近日,由上海海洋大学方家松教授、中科院海洋所孙卫东教授、上海海洋大学于溪教授联合主编的学术专著《洋底深渊生物圈:进展与挑战》(The Trench Biosphere at the Bottom of the Ocean: Progress and Challenges)由全球顶尖学术出版社Elsevier正式出版。全书共18章,内容系统涵盖深渊地质物理化学环境、深渊生物适应机制、人类活动污染影响、深渊生物资PP电子源挖掘、深海探测技术、大数据平台建设及未来研究展望等方向,旨在呈现当代深渊生物圈研究前沿进展,将进一步提升人类对地球极端环境下生命系统的认知。

深度超过6000米的深渊海沟曾被视为“生命荒漠”。阻碍人类探索的最大瓶颈不是下潜深度,而是如何将万米海底的生命“原汁原味”地带回实验室。
传统深海采样如同“把珠峰上的登山者瞬间拽到海平面”,压力剧变会导致生物细胞破裂、基因表达紊乱、代谢产物分解,科学家拿到的往往是“失真”样本。该书披露了中国自主研发的全海深保压采样技术体系——沉积物/海水保压采样器、宏生物原位诱捕与保压转运系统、微生物原位过滤固定装置、微生物胞外酶全海深保真酶学测定装置等。这些被科研人员形象地称为“深海时光机”的装备,有效解决了深海保真采样的世界级难题,为书中所有突破性生物学发现奠定了基础。
该书指出,科学探索从来不止于发现奇迹,因而用两个章节发出警示:人类活动“指纹”已经遍布万米深海。
研究团队在马里亚纳海沟、克马德克海沟的钩虾体内检测出高浓度的持久性有机污染物(POPs)和微塑料。甚至在沉积物中发现了丰度不亚于近岸海域的抗生素抗性基因(ARGs)。书中分析指出,这些污染物主要通过“海洋雪”(海洋表层浮游生物的排泄物和尸体)和大型海洋生物的腐尸(如鲸落)等载体,以惊人速度从表层输送到深渊,使海沟成为全球污染物最终的汇聚地。
深渊不仅是科学探索的前沿,更是一座尚未开发的“生物资源金矿”。该书以3个章节介绍了深渊微生物资源挖掘成果:从深渊海沟分离7000余株微生物(涵盖细菌、古菌和线余种具有新颖结构的天然产物。部分天然产物具有显著的抑菌活性,为新型抗生素和抗肿瘤药物研发提供宝贵的先导化合物。
此外,该书还介绍了HADAL深渊微生物数据库,所有保藏的菌株信息、基因组数据和代谢组数据将严格遵循FAIR(可查找、可访问、可互操作、可重用)原则向全球科学家免费开放。无论身处PP电子哪个国家,科研人员和学生都可以在线获取这些来自万米海底的珍贵数据,共同推动深海科学的发展。
近日,由上海海洋大学方家松教授、中科院海洋所孙卫东教授、上海海洋大学于溪教授联合主编的学术专著《洋底深渊生物圈:进展与挑战》由全球顶尖学术出版社Elsevier正式出版。旨在呈现当代深渊生物圈研究前沿进展,将进一步提升人类对地球极端环境下生命系统的认知。
