“原位实验”号搭载深渊宏生物保压取样装置现场试验

参加海试的课题组的研究生阮东瑞

宏生物样品取样

近日，由浙江大学海洋学院教授陈家旺团队承担的国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项课题“建设深渊生物资源勘探、获取、培养及保藏技术体系”研制设备，于8月中旬至10月上旬参加“探索一号”TS21-1航次，并顺利完成验收海试。

从2018年开始，陈家旺团队开始从事“建设深渊生物资源勘探、获取、培养及保藏技术体系”相关设备的研发工作。

4年来，课题组针对深渊生物资源研究的需求开展技术研究，攻克了全海深保压取样技术、全海深充油电机机构设计、主动补压技术、压力补偿技术、保压转移技术等技术难题，成功研制了用于深渊沉积物、海水和宏生物的保压取样装置及船载沉积物保压转移装置、深渊微生物原位过滤及保存装置等5套装备，初步形成了深渊海域生物资源保压取样的装备体系。

试验海区为西菲律宾海盆及马里亚纳海沟挑战者深渊，水深7700m～10909m。8月26日和9月2日，参与海试工作的海洋学院研究生阮东瑞和工程师周朋先后乘坐“奋斗者”号FDZ038、FDZ045潜次下潜。

“利用我们研发的装置，成功获取了7700米-10900米深度范围的宏生物、沉积物、水体保压样品和微生物原位过滤滤膜，宏生物、沉积物、水体保压样品及沉积物保压转移过程压力变化均小于20%，” 阮东瑞介绍说。设备总共搭载“奋斗者”号5个潜次，“原位实验”号着陆器5个潜次，顺利通过海试验收。

“本次深渊宏生物保压取样装置海试,是国内科学界首次在万米深渊深度取到宏生物保压样品，马里亚纳海沟的虾头退化了，和深海热液口眼退化的虾有着大区别，这很有意思。”陈家旺介绍，课题组研制的系列设备通过万米海试，突破了全海深保压取样作业技术难处，填补了国际上全海深保压取样设备的技术空白，“这些设备将为获取万米高质量海底样品提供装备支撑，为深渊海底生物资源和基因资源开发、深渊生物生命过程研究提供技术手段。”

课题所属项目负责人、上海海洋大学教授方家松说，宏生物保压样本的获取对研究大深度宏生物在原位状态下的生理代谢，探索深渊生物对深渊极端环境的适应机制，研究宏生物与其共生微生物间的相互作用、基因转移及共同进化机制有重要意义。

中国科学院深海科学与工程研究所所长丁抗认为，该装置具有科学价值与应用前景。

据了解，针对深渊生物资源取样及开发利用，可以阐述深渊多细胞生物的基因组结构特征及与其共生的微生物之间的共同进化机制，建立深渊生物基因资源以及代谢产物的评价和开发体系，为后续生物资源的开发、利用以及生命体系的建立等工作提供基础，推动对深渊生物生命特性的研究。

此外，对我国研究整个深渊生态系统的群落结构组成及其对极端条件的适应机制、全球气候变化与超深渊带特殊生物功能基因和化合物的探究，了解超深渊生态系统的物质循环、能量流动体积具有重要意义。