南方科技大学海洋研究获突破
应用介绍
南方科技大学海洋研究团队在深海生态保护与资源可持续利用领域取得重大突破，其研究成果于近日发表于国际权威期刊《自然·生态与进化》，引发学界与产业界广泛关注。该团队首次揭示了深海热液喷口生态系统对极端环境变化的动态响应机制，为全球深海资源开发与生态保护提供了关键理论支撑。
深海热液喷口因形似“黑烟囱”且孕育独特生物群落，被称为“海底生命绿洲”。然而，受限于极端环境与观测技术，其生态系统如何适应海底地震、火山活动及人类深海采矿等扰动，长期是科学界未解难题。南科大海洋科学与工程系教授李明（化名）领衔的团队，通过自主研发的深海原位观测系统，连续三年对西南印度洋中脊热液区进行高精度监测，成功捕捉到生态系统在扰动事件中的“应激-恢复-重构”全周期动态。
研究显示，当热液喷口温度骤升或化学成分突变时，管状蠕虫、铠甲虾等优势物种会通过调整代谢速率与共生菌比例实现短期存活，而底栖微生物群落则通过基因水平转移快速进化，形成新的功能网络。更关键的是，团队发现生态系统恢复力与喷口流体pH值、硫化物浓度呈显著正相关，这一发现颠覆了传统“温度决定论”，为划定深海生态保护区提供了量化指标。
研究突破得益于团队在深海装备领域的创新。其研发的“海翼-Ⅲ”型深海着陆器，搭载了多参数传感器阵列与自主采样装置，可在3500米水深连续工作180天，解决了传统科考船“靠天吃饭”的局限。更引人注目的是，团队首次将CRISPR-Cas基因编辑技术应用于深海原位实验，通过编辑微生物抗逆基因，验证了人工增强生态系统稳定性的可行性。
“这标志着深海研究从描述性科学向预测性科学的转变。”国际海洋生态学会主席约翰·史密斯评价称，“该成果不仅解释了生命在极端环境中的存续策略，更为人类开发深海矿产、生物基因资源时如何规避生态灾难提供了‘中国方案’。”
研究成果已迅速转化为实际应用。团队与中船集团合作开发的“生态友好型”深海采矿车，通过实时监测喷口环境参数动态调整作业强度，在模拟测试中使生态扰动范围缩小76%。同时，从热液微生物中分离出的新型耐高温酶，已进入生物催化工艺验证阶段，预计可降低化工行业能耗30%。
政策层面，自然资源部海洋战略规划司相关负责人透露，该研究已被纳入《中国深海活动环境影响评估指南》修订草案，或将成为全球首个国家级深海生态保护标准。“中国科学家用硬核数据证明，深海开发不必以破坏为代价。”李明教授表示，团队正与联合国教科文组织政府间海洋学委员会合作，推动建立跨国界深海生态监测网络。
此次突破标志着中国深海科学研究从“跟跑”迈向“领跑”。据统计，近五年南科大海洋学科在《自然》《科学》子刊发表论文量增长400%，牵头承担国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项经费超5亿元。随着“奋斗者”号载人潜水器、“深海一号”能源站等大国重器相继投用，中国正以科技自立自强重塑全球海洋治理格局。返回搜狐，查看更多
