原標(biāo)題:5200米海底,,深海微生物刷新人類(lèi)認(rèn)知
紫色的海參,、紅色的游蝦,、白色的小魚(yú),、藍(lán)色的海葵……色彩斑斕的生命在海底一隅歡快地游弋,,上演了一出生動(dòng)的“海底總動(dòng)員”,。
“利用深海攝像,我們清楚地觀(guān)測(cè)到5200米海底的熱鬧景象,,其實(shí),,那些肉眼看不到的微生物才是潛藏深海的‘主角’?!敝袊?guó)大洋第45航次首席科學(xué)家林輝告訴科技日?qǐng)?bào)記者,,連日來(lái),大洋45航次科考隊(duì)利用大面積調(diào)查和原位富集培養(yǎng)等方式,,在東太平洋密集開(kāi)展深海微生物菌株及其基因資源調(diào)查,。
此前,我國(guó)深海生物基因調(diào)查大多集中在西南印度洋,、南大西洋和東太平洋洋中脊熱液區(qū),,在類(lèi)似東太平洋多金屬結(jié)核區(qū)深海平原的調(diào)查相對(duì)較少。
把實(shí)驗(yàn)室搬到5200米海底
深達(dá)數(shù)千米的大洋深處,,高壓,、幽暗,、寒冷,曾被人類(lèi)視為生命禁區(qū),。目前人類(lèi)認(rèn)識(shí)的深海微生物還不足1%,,對(duì)海底環(huán)境中微生物的生命活動(dòng)及能量代謝過(guò)程也知之甚少。
不僅如此,,在陸地實(shí)驗(yàn)室完全模擬深海環(huán)境來(lái)培養(yǎng)微生物,,也是當(dāng)前的世界性技術(shù)瓶頸。就在前幾天,,大洋45航次科考隊(duì)成功回收在海底工作12天的深海微生物原位富集系統(tǒng),,該系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)室“搬到”5200多米的海底,利用深海原位的高壓,、低溫,、寡營(yíng)養(yǎng)等極端環(huán)境以及開(kāi)放的物質(zhì)交換條件,富集和培養(yǎng)在陸地實(shí)驗(yàn)室無(wú)法獲取的海洋微生物,。
“我們用濾膜截流由不同底物獲取的原位富集菌體,,用于種群結(jié)構(gòu)分析?!眮?lái)自國(guó)家海洋局海洋生物遺傳資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的董純明博士說(shuō),。
微生物是新藥開(kāi)發(fā)的獨(dú)特資源
“極端的深海環(huán)境賦予微生物獨(dú)特的種群結(jié)構(gòu)和代謝機(jī)制,蘊(yùn)含著如嗜壓,、嗜冷及功能待確認(rèn)的極端菌,。深海微生物資源的價(jià)值,體現(xiàn)在科研和應(yīng)用上,?!眹?guó)家海洋局海洋生物遺傳資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任邵宗澤表示,開(kāi)展深海微生物基因研究,,有助于我們探尋深海生命的起源和進(jìn)化機(jī)制,。
在推動(dòng)基礎(chǔ)研究穩(wěn)步向前的同時(shí),深海微生物資源在生物醫(yī)藥,、工農(nóng)業(yè),、食品、環(huán)境等領(lǐng)域均獲重要進(jìn)展,,已經(jīng)形成數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè),。
“深海微生物的特殊代謝途徑,將產(chǎn)生大量結(jié)構(gòu)全新的藥物候選物,,為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新藥開(kāi)發(fā)提供獨(dú)特的資源,。”邵宗澤介紹,,科研人員已分離鑒定出50個(gè)具有抗腫瘤,、抗衰老,、抗氧化或抗菌、抗病毒等活性的小分子化合物,。其中,,深海微生物抗超級(jí)耐藥性細(xì)菌MRSA與流感病毒H1N1的新結(jié)構(gòu)化合物已獲發(fā)明專(zhuān)利,并將進(jìn)入成藥性評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),。
我國(guó)微生物資源庫(kù)仍存不足
經(jīng)過(guò)15年的不懈努力,我國(guó)已建成庫(kù)藏量和種類(lèi)數(shù)世界領(lǐng)先的海洋微生物資源庫(kù),。
“我國(guó)在資源庫(kù)數(shù)量等方面躋身世界前列,,但在相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘、開(kāi)發(fā)利用,,以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面關(guān)注不夠,。”大洋45航次臨時(shí)黨委書(shū)記黃浩坦言,。
“相比發(fā)達(dá)國(guó)家,,我國(guó)深海調(diào)查與樣品采集方面技術(shù)手段有待加強(qiáng),觀(guān)測(cè)與采樣工具正在逐步完善,,生物資源研發(fā)方面也需補(bǔ)齊短板,。”邵宗澤坦言,。