水深超过6000米的深渊是地球最深处最极端的环境，一度被视为“生命禁区”，但其中也有微生物“绿洲”。近日，由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团等共同发起，上海交通大学教授肖湘作为召集科学家的“溟渊计划”（马里亚纳海沟环境与生态研究计划）二期研究成果发表，包括1篇观点文章和3篇研究论文。这是继2025年该计划首期成果发表后，短短一年内产生的又一成果。该成果被业界评价为“揭示了海洋最深处此前被低估的遗传多样性和微生物过程”，将深渊研究从“生态图景描绘”全面推向“原理解析”与“资源挖掘”的新阶段，标志着我国深渊生命科学研究持续领跑。
依托“奋斗者”号全海深载人潜水器，“溟渊计划”一期研究阐明了深渊生态系统的生命适应策略与物种组成，描绘了首个海洋最深生态系统图。在此基础上，二期研究乘势而上，通过团队原创的核酸-蛋白共提取与共分析技术，突破了极端环境微生物研究生物量低、提取成功率低、活性鉴定难的关键难题。
研究指出，超过60兆帕的深渊超高压并非单纯抑制生命，而会通过诱导活性氧产生，推动惰性有机物的氧化分解并加速微生物的适应性进化，从而在万米海底形成看不见的微生物“绿洲”。该观点突破了极端环境研究中“环境抑制—生存抗性”的经典对抗视角，转而开始形成“极端环境可能也是激发要素”的新视角，为重新认识地球极端生命格局和探寻地外生命奠定了新的理论坐标。
该研究首次实现深渊微生物与病毒的宏蛋白质组，解码了海洋最深水体中的活跃生命网络。研究表明，深渊高压激发了微生物大量利用难降解有机质、硫代硫酸盐氧化、重金属利用的能力，从而拓展了碳源和能源，维持高度活跃的代谢；温和与烈性病毒则以双重生态策略共同调控微生物群落，进而带来与上层海洋截然不同的元素循环效应。这一工作彻底更新了深渊是一片“沉寂”之地的传统认知。
研究进一步揭示出深渊活跃生态系统受地形影响形成了一直被忽视的微生物热点。团队在马里亚纳海沟挑战者深渊的精细地形与沉积物分析中发现，地形指数对地球化学和微生物群落的解释力已超越水深。凹陷地形在万米深处创造了此前未被识别的微生物“隐秘热点”，维持着高生物量、高多样性与高活性，并可能成为微生物从深渊向浅层海域双向扩散的中转站，改变了深渊作为“只进不出”沉积终点的传统观点。团队开发的种群扩散追踪方法已经开源，为深海碳收支评估和大尺度生态预测提供了新工具。
令业界格外期待的是，该项研究构建了迄今为止全球最大的深海基因资源图谱和蛋白结构资源库，证实深海是独特的“进化引擎”，拥有更强的快速进化信号；研究团队进一步通过序列与结构协同筛选，挖掘出1308个深海特异解旋酶候选基因，并验证了多个具有实际应用潜力的解旋酶。该工作为探索深海基因“暗物质”和推动生物技术创新提供了可复用的方法框架。（记者颜维琦）
来源：光明日报
