近日,上海交通大学与西北工业大学的最新研究成果登上《细胞》(Cell)期刊。
上海交通大学
北京时间3月7日凌晨,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
联合发起并执行的“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”)
第一阶段成果四篇文章以封面专辑的形式发表在国际顶级期刊《细胞》(Cell)上。
作为“溟渊计划”的发起人和召集科学家,
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、深部生命国际研究中心主任肖湘
带领团队,依托我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,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。
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。
西北工业大学
西北工业大学
生态环境学院王堃教授团队
联合
中国科学院
深海科学与工程研究所何舜平研究员团队、张海滨研究员团队
在深海生物学领域的最新原创研究成果在《Cell》期刊发表,
学校博士研究生许文杰为共同第一作者
。
研究团队此前以深渊区域的代表性物种——超深渊狮子鱼为研究模型,深入探索了该物种在极端环境中的适应性遗传机制。团队分别于2019年在《Nature Ecology & Evolution》(《自然-生态与进化》)和2023年在《eLife》期刊上发表了相关研究论文,揭示了超深渊狮子鱼的生存密码,发现这群"深渊居民"在感官系统、昼夜节律及骨骼系统等方面均发生了重大适应性变化,并从细胞层次揭示了其应对高静水压力的遗传基础。然而,由于研究集中于单一物种,关于脊椎动物在深海环境中适应性的全面理解仍有所欠缺。
为填补这一空白,团队与中国科学院深海科学与工程研究所展开联合研究,经过多次深海巡航,采集了来自深海不同区域的11种鱼类样本。通过对这些样本的基因组数据进行深入分析,研究团队构建了深海鱼类的"生命进化树",揭示了脊椎动物征服深渊的历程。结果显示,少数类群的深海鱼类在1亿年前便开始适应深海环境,而大多数现存的深海鱼类则是在6500万年前的大灭绝事件后才进入深海区域。进一步的研究发现深海鱼类展现出较低的突变速率,并且与DNA修复及细胞膜功能维持相关的自然选择信号,同时对深海黑暗环境的也发生了不同层次的适应性改变。