青春華章｜與海溝深淵“較勁”：中國青年科研工作者闖入“無人地”

中新社上海9月28日電 題：與海溝深淵“較勁”：中國青年科研工作者闖入“無人地”

作者 謝夢圓

若將珠穆朗瑪峯塞進馬裏亞納海溝，峯頂仍會淹沒在水下2000米。當一個泡沫塑料杯被帶入這11000米深淵，會承受約1100個大氣壓(相當於20頭大象的重量)，最終被壓縮成堅硬的“藝術品”。這個被壓扁的杯子，正是“溟淵計劃”科研團隊勇闖深海“生命禁區”的見證。

28日，“青春華章·共赴山海向未來”主題展演活動在上海舉行。活動啓幕前，記者走進上海交通大學的科研空間，探尋中國海洋科研突破背後的青年故事。

“溟淵計劃”即馬裏亞納海溝環境與生態研究計劃。團隊對馬裏亞納海溝、雅浦海溝等6000米至11000米水深區域進行系統採樣，取得多項全球突破：人類首次抵達雅浦海溝最深點、首次系統研究深淵生態系統、建立全球首個深淵生物大數據庫並向國際開放。

“2021年前，全世界登月者有12人，去過馬裏亞納海溝的僅9人，我們做的事一度比登月還難。”“溟淵計劃”實驗室成員、上海交通大學生命科學技術學院副研究員趙維殳坦言，深海高壓下，每一次下潛都是對裝備與心理的極限挑戰，“艙頂掉一滴水都讓人心驚膽戰”。

但深海的神秘很快驅散了她的緊張。趙維殳首次下潛時，12小時全程處於黑暗中。她趴在潛器舷窗一直向外看，從入水到下潛幾千米，彩色熒光生物如流星般劃過漆黑海水；潛水器燈光照亮海底後，無數水母、小蝦、浮游動物在水中游動。“那一刻我便知道，原本以為是高壓下的‘生命禁區’，其實有黑暗中不為人知的‘生命狂歡’。”她用手機拍下這一幕，照片後來隨團隊論文登上國際頂級期刊《細胞》封面。

經過三年研究，團隊在馬裏亞納海溝底部發現了7564種微生物，其中89.4%都是未知的新物種，深淵物種的新穎性遠超預期。這些採集來的樣品被帶回實驗室研究，趙維殳和一批青年科研工作者的日常工作包括將微生物樣品進行“數字化轉換”，在人工智能的協助下設計適應特殊場景的蛋白質；利用菌羣驗證假説，比如證實部分微生物在高壓下可以降解塑料和重金屬等。

“我們相信這些微生物可以在地球之外的極端環境中生存。所以它們也許能改變外星環境，幫助我們重塑家園。”趙維殳説。

這些研究成果突破了該領域在國際上40年的瓶頸，從採樣規模到數據分析能力，中國已實現從“跟跑”到部分“領跑”的跨越。回顧科研歷程，趙維殳將科研者分為“三代”，從她上一代的白手起家、壓力重重，到她下一代的機遇無限，她感受到每個科研工作者都充滿幹勁，“我們指導的‘00後’研究生們下潛上來後，都説還沒看夠”。

同樣充滿活力的還有研發海空連續穿越技術的“哪吒”科研團隊。哪吒團隊指導老師、上海交通大學研究員曾錚將團隊名稱定為“哪吒”，正是希望團隊成員能學習哪吒百折不撓的韌性。

這支團隊的科研工作者平均年齡約30歲，專注於研發海空跨域無人航行器，使其能在空中飛行、水面航行、水下潛航之間自如切換。研發的產品在國內外同類成果中，下潛深度最大、負載能力最強、海況適應範圍最廣。

研發過程中，最大的挑戰在於如何讓航行器在真實海況下穩定跨越海空界面。“在平靜湖面成功率100%，到了有風有浪的南海，成功率一度只有20%。”曾錚介紹，後來團隊從衝浪運動中獲得靈感，首創了“衝浪算法”，感知波浪的起伏，將出海起飛成功率提升至86%，“我們堅信必須到真實環境中去試、去摔、去迭代，不能閉門造車”。(完)