8919米水下，雅蒲海沟最深区域的奇特水母。

“当你凝视深渊时，深渊也在凝视你。”海洋的最深处有什么？

2025年3月7日，由中国科学家发起的“马里亚纳海沟环境与生态研究计划”（MEER）一期研究成果正式发布。

以封面专辑的形式，四篇相关论文在线发表于国际顶级期刊《细胞》（Cell）上：1篇旗舰文章勾勒项目全貌，3篇研究论文分别聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。

相关研究由中国科学院深海科学与工程研究所、上海交通大学和华大集团等共同主导，首次系统地揭示了深渊生态系统的生命适应策略和资源潜能，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。

研究人员构建了迄今最完整的深海原核微生物基因数据集，并鉴定出7564个物种水平的代表性基因组，其中89.4%、约6762种是尚未被报道过的新物种，其多样性与全球已知海洋微生物总量相当。

“奋斗者”号载人潜水器

此外，研究人员在来自马里亚纳海沟的生物物种中检测到了持久性有机污染物的存在。这显示了人类活动对海洋的影响。

更大的科学视野：生命如何在极端环境下幸存并异常繁盛

深海，尤其是超深渊带（水深大于6000米），具有高静水压、低温和近乎完全黑暗的特点，是地球上对生命来说最具挑战性的环境之一。马里亚纳海沟是地球上已知最深的海沟，位于菲律宾东北和马里亚纳群岛附近的太平洋底，全长2550千米，弧形海沟，平均宽70千米，最大深度为海平面下1万米，可“吞没”整个珠穆朗玛峰。根据科学家的推测，这条海沟是太平洋板块俯冲到亚欧板块之下形成的，已经存在了六千万年。

此次，中国科学家在海洋最深处发现了一个异常繁茂的生态系统。研究发现，深渊微生物通过“精简型”和“多能型”两种适应策略，在深渊高压、低温、寡营养环境中生存，比如它们能够以芳香族化合物为营养源，应对寡营养的生存环境。这些微生物支撑了深渊生态系统的繁荣。

甲壳动物端足目的一些物种，如深海钩虾，是超深渊海沟中最为成功的定居者之一，在所有采样的海沟中广泛分布。但人们此前对其遗传适应性和种群动态了解甚少。最新研究发现，钩虾基因组达13.92GB，是人类基因组（3.2GB）的4倍多，刷新了端足目的基因组纪录。西菲律宾海盆的深海钩虾在基因上与马里亚纳海沟和雅浦海沟的有所不同。这表明，超深渊地貌的地理分隔导致了遗传隔离。

研究人员对12个物种进行了基因组组装，其中包括11种深海鱼类，重建了硬骨鱼类在深海的定居历史，并揭示了深海环境对鱼类的总体影响。研究结果对先前认为的氧化三甲胺（TMAO）含量与深度之间的线性相关性提出了质疑，发现TMAO（氧化三甲胺）并非唯一抗压“法宝”，多不饱和脂肪酸的积累也能维持细胞膜流动性，助力鱼类对抗高压环境条件。

最新发表的论文介绍，海斗深渊海沟是板块俯冲的终点，它连接着海洋与地球深部，凭借独特的生态系统和极端的环境条件，发挥着不可替代的作用。MEER项目研究数据补充完善了人们对全球海洋生态系统的认知。

“奋斗者”号载人潜水器首次系统性科学部署

在2020年之前，只有9个人到访过地球的最深处——马里亚纳海沟的沟底，这里是地球上人类探索最少的领域之一。

依托中国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器及国产化科研体系，2021年，中国科学家在“探索一号”科考船的TS-21航次上启动“马里亚纳海沟环境与生态研究计划”。该航次是“奋斗者”号载人潜水器首次系统性科学部署。

2021年8月至12月期间，“奋斗者”号载人深海潜水器每五天在10000、9000和8000米的深度进行三次下潜，每次水下作业时间超过6小时。这种高密度水下观测和采样计划为深海海沟的现场科学研究提供了前所未有的机会。

截至目前，TS-21航次已在马里亚纳海沟及其邻近的雅浦海沟和菲律宾海盆完成33次下潜，作业深度在5926米至10909米之间，累计海底作业时间超过2000小时，成功从227个活塞岩芯（约1700份分层沉积物样本）中采集到了海斗深渊微生物样本、12份原位过滤海水样本，以及涵盖6000米至10900米水深的典型海斗深渊大型生物样本（包括端足类动物和鱼类）。

澎湃科技获悉，基于MEER计划和相关研究成果，中国科学家建立了目前全球最大的深渊生物数据库，并于近日上线，其中包含微生物基因组、钩虾及鱼类基因组数据集。

“奋斗者”号机械手在马里亚纳海沟取样。