“原位實驗”號搭載深淵宏生物保壓取樣裝置現(xiàn)場試驗

參加海試的課題組的研究生阮東瑞

宏生物樣品取樣

近日，由浙江大學(xué)海洋學(xué)院教授陳家旺團(tuán)隊承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點專項課題“建設(shè)深淵生物資源勘探、獲取、培養(yǎng)及保藏技術(shù)體系”研制設(shè)備，于8月中旬至10月上旬參加“探索一號”TS21-1航次，并順利完成驗收海試。

從2018年開始，陳家旺團(tuán)隊開始從事“建設(shè)深淵生物資源勘探、獲取、培養(yǎng)及保藏技術(shù)體系”相關(guān)設(shè)備的研發(fā)工作。

4年來，課題組針對深淵生物資源研究的需求開展技術(shù)研究，攻克了全海深保壓取樣技術(shù)、全海深充油電機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計、主動補(bǔ)壓技術(shù)、壓力補(bǔ)償技術(shù)、保壓轉(zhuǎn)移技術(shù)等技術(shù)難題，成功研制了用于深淵沉積物、海水和宏生物的保壓取樣裝置及船載沉積物保壓轉(zhuǎn)移裝置、深淵微生物原位過濾及保存裝置等5套裝備，初步形成了深淵海域生物資源保壓取樣的裝備體系。

試驗海區(qū)為西菲律賓海盆及馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵，水深7700m～10909m。8月26日和9月2日，參與海試工作的海洋學(xué)院研究生阮東瑞和工程師周朋先后乘坐“奮斗者”號FDZ038、FDZ045潛次下潛。

“利用我們研發(fā)的裝置，成功獲取了7700米-10900米深度范圍的宏生物、沉積物、水體保壓樣品和微生物原位過濾濾膜，宏生物、沉積物、水體保壓樣品及沉積物保壓轉(zhuǎn)移過程壓力變化均小于20%，” 阮東瑞介紹說。設(shè)備總共搭載“奮斗者”號5個潛次，“原位實驗”號著陸器5個潛次，順利通過海試驗收。

“本次深淵宏生物保壓取樣裝置海試,是國內(nèi)科學(xué)界首次在萬米深淵深度取到宏生物保壓樣品，馬里亞納海溝的蝦頭退化了，和深海熱液口眼退化的蝦有著大區(qū)別，這很有意思?！标惣彝榻B，課題組研制的系列設(shè)備通過萬米海試，突破了全海深保壓取樣作業(yè)技術(shù)難處，填補(bǔ)了國際上全海深保壓取樣設(shè)備的技術(shù)空白，“這些設(shè)備將為獲取萬米高質(zhì)量海底樣品提供裝備支撐，為深淵海底生物資源和基因資源開發(fā)、深淵生物生命過程研究提供技術(shù)手段?！?/p>

課題所屬項目負(fù)責(zé)人、上海海洋大學(xué)教授方家松說，宏生物保壓樣本的獲取對研究大深度宏生物在原位狀態(tài)下的生理代謝，探索深淵生物對深淵極端環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制，研究宏生物與其共生微生物間的相互作用、基因轉(zhuǎn)移及共同進(jìn)化機(jī)制有重要意義。

中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所所長丁抗認(rèn)為，該裝置具有科學(xué)價值與應(yīng)用前景。

據(jù)了解，針對深淵生物資源取樣及開發(fā)利用，可以闡述深淵多細(xì)胞生物的基因組結(jié)構(gòu)特征及與其共生的微生物之間的共同進(jìn)化機(jī)制，建立深淵生物基因資源以及代謝產(chǎn)物的評價和開發(fā)體系，為后續(xù)生物資源的開發(fā)、利用以及生命體系的建立等工作提供基礎(chǔ)，推動對深淵生物生命特性的研究。

此外，對我國研究整個深淵生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)組成及其對極端條件的適應(yīng)機(jī)制、全球氣候變化與超深淵帶特殊生物功能基因和化合物的探究，了解超深淵生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動體積具有重要意義。