原標題:5200米海底,,深海微生物刷新人類認知
紫色的海參、紅色的游蝦,、白色的小魚,、藍色的海葵……色彩斑斕的生命在海底一隅歡快地游弋,,上演了一出生動的“海底總動員”,。
“利用深海攝像,我們清楚地觀測到5200米海底的熱鬧景象,,其實,,那些肉眼看不到的微生物才是潛藏深海的‘主角’?!敝袊笱蟮?5航次首席科學家林輝告訴科技日報記者,,連日來,大洋45航次科考隊利用大面積調查和原位富集培養(yǎng)等方式,,在東太平洋密集開展深海微生物菌株及其基因資源調查,。
此前,我國深海生物基因調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),,在類似東太平洋多金屬結核區(qū)深海平原的調查相對較少。
把實驗室搬到5200米海底
深達數(shù)千米的大洋深處,,高壓,、幽暗,、寒冷,曾被人類視為生命禁區(qū),。目前人類認識的深海微生物還不足1%,,對海底環(huán)境中微生物的生命活動及能量代謝過程也知之甚少。
不僅如此,,在陸地實驗室完全模擬深海環(huán)境來培養(yǎng)微生物,,也是當前的世界性技術瓶頸。就在前幾天,,大洋45航次科考隊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)將實驗室“搬到”5200多米的海底,利用深海原位的高壓,、低溫,、寡營養(yǎng)等極端環(huán)境以及開放的物質交換條件,富集和培養(yǎng)在陸地實驗室無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,,用于種群結構分析?!眮碜試液Q缶趾Q笊镞z傳資源重點實驗室的董純明博士說,。
微生物是新藥開發(fā)的獨特資源
“極端的深海環(huán)境賦予微生物獨特的種群結構和代謝機制,蘊含著如嗜壓,、嗜冷及功能待確認的極端菌,。深海微生物資源的價值,體現(xiàn)在科研和應用上,?!眹液Q缶趾Q笊镞z傳資源重點實驗室主任邵宗澤表示,,開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化機制,。
在推動基礎研究穩(wěn)步向前的同時,,深海微生物資源在生物醫(yī)藥,、工農業(yè),、食品,、環(huán)境等領域均獲重要進展,,已經(jīng)形成數(shù)十億美元的產業(yè),。
“深海微生物的特殊代謝途徑,,將產生大量結構全新的藥物候選物,為生物技術產業(yè)發(fā)展和新藥開發(fā)提供獨特的資源,?!鄙圩跐山榻B,科研人員已分離鑒定出50個具有抗腫瘤、抗衰老,、抗氧化或抗菌,、抗病毒等活性的小分子化合物。其中,,深海微生物抗超級耐藥性細菌MRSA與流感病毒H1N1的新結構化合物已獲發(fā)明專利,,并將進入成藥性評價環(huán)節(jié)。
我國微生物資源庫仍存不足
經(jīng)過15年的不懈努力,,我國已建成庫藏量和種類數(shù)世界領先的海洋微生物資源庫,。
“我國在資源庫數(shù)量等方面躋身世界前列,但在相關的數(shù)據(jù)挖掘,、開發(fā)利用,,以及知識產權保護方面關注不夠?!贝笱?5航次臨時黨委書記黃浩坦言,。
“相比發(fā)達國家,我國深海調查與樣品采集方面技術手段有待加強,,觀測與采樣工具正在逐步完善,,生物資源研發(fā)方面也需補齊短板?!鄙圩跐商寡?。