中国科学家绘制首个海洋最深生态系统图，深渊生命研究实现国际领跑

2025年3月6日，全球顶级学术期刊《细胞》（ Cell ）以封面专辑的形式，重磅发布了上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所和华大集团等共同主导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） 。

Cell 封面

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深渊水深超过6000米，是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。马里亚纳海沟最深处达10909米，足以“吞没”海拔8848.86米的世界最高峰珠穆朗玛峰。这里的压力高达1100个大气压，常年黑暗冰冷，曾一度被视为“生命禁区”。

深渊作为生命科学、地球科学与工程技术的前沿，蕴含着巨大的科学价值和应用潜力，深渊研究需要工程技术与科学的完美结合。随着“深海进入”的不断推进，深渊生命的神秘面纱逐渐揭开。

绘制首个海洋最深生态系统图：

揭示深渊繁荣的生态密码

研究团队多次深入深渊海底探索，发现深渊微生物在最深海域超高静水压（600-1100个大气压）下的异常繁盛，揭示了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。

通过对2000多份的深渊沉积物、深海鱼类及深渊钩虾样本的分析，结合深渊海底现场观察，研究团队取得三大突破性发现：

1 深渊微生物新颖性成因及其适应策略 ： 该研究构建了迄今最完整的深海原核微生物基因数据集，并鉴定出7564个物种水平的代表性基因组，其中89.4%为尚未被报道的新物种，其多样性与全球已知海洋微生物总量相当。研究发现，深渊微生物通过“精简型”和“多能型”两种适应策略，在深渊高压、低温、寡营养环境中异常繁盛，支撑了深渊生态系统的繁荣。（肖湘、赵维殳、张维佳、徐讯、韩默、刘姗姗等）

2 深渊钩虾的适应机制： 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13.92 GB，是人类基因组（3.2 GB）的4倍多，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。（张海滨、徐讯、范广益、刘姗姗等）

深渊钩虾

3 深渊鱼类突破高压生存禁区的适应性重塑和演化轨迹： 通过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。（何舜平、王堃、张海滨等）

深海鱼

打造深海科研“中国模式”

秉承着 “宁冒风险、不当逃兵”“只有岗位、没有单位”“应做尽做，精益求精” 三句话的精神，这支平均年龄不足40岁的年轻团队，以“目标导向、跨单位协同”的高效模式打破传统科研组织边界，也为人才培养提供了实践方案。

深渊，只是华大集团董事长、联合创始人汪建带领华大团队探索地球“四极”壮阔征程中的一章——从南极的冰封世界到北极的极地生命，从珠穆朗玛峰的雪山之巅到马里亚纳海沟的深蓝秘境，以无畏的科学精神，探索“四极”的奥秘。未来，华大集团也将继续携手全球合作伙伴，不断突破人类认知边界。