青春华章｜与海沟深渊“较劲”：中国青年科研工作者闯入“无人地”

来源:中新社

中新社上海9月28日电 题：与海沟深渊“较劲”：中国青年科研工作者闯入“无人地”

作者 谢梦圆

若将珠穆朗玛峰塞进马里亚纳海沟，峰顶仍会淹没在水下2000米。当一个泡沫塑料杯被带入这11000米深渊，会承受约1100个大气压(相当于20头大象的重量)，最终被压缩成坚硬的“艺术品”。这个被压扁的杯子，正是“溟渊计划”科研团队勇闯深海“生命禁区”的见证。

28日，“青春华章·共赴山海向未来”主题展演活动在上海举行。活动启幕前，记者走进上海交通大学的科研空间，探寻中国海洋科研突破背后的青年故事。

“溟渊计划”即马里亚纳海沟环境与生态研究计划。团队对马里亚纳海沟、雅浦海沟等6000米至11000米水深区域进行系统采样，取得多项全球突破：人类首次抵达雅浦海沟最深点、首次系统研究深渊生态系统、建立全球首个深渊生物大数据库并向国际开放。

“2021年前，全世界登月者有12人，去过马里亚纳海沟的仅9人，我们做的事一度比登月还难。”“溟渊计划”实验室成员、上海交通大学生命科学技术学院副研究员赵维殳坦言，深海高压下，每一次下潜都是对装备与心理的极限挑战，“舱顶掉一滴水都让人心惊胆战”。

但深海的神秘很快驱散了她的紧张。赵维殳首次下潜时，12小时全程处于黑暗中。她趴在潜器舷窗一直向外看，从入水到下潜几千米，彩色荧光生物如流星般划过漆黑海水；潜水器灯光照亮海底后，无数水母、小虾、浮游动物在水中游动。“那一刻我便知道，原本以为是高压下的‘生命禁区’，其实有黑暗中不为人知的‘生命狂欢’。”她用手机拍下这一幕，照片后来随团队论文登上国际顶级期刊《细胞》封面。

经过三年研究，团队在马里亚纳海沟底部发现了7564种微生物，其中89.4%都是未知的新物种，深渊物种的新颖性远超预期。这些采集来的样品被带回实验室研究，赵维殳和一批青年科研工作者的日常工作包括将微生物样品进行“数字化转换”，在人工智能的协助下设计适应特殊场景的蛋白质；利用菌群验证假说，比如证实部分微生物在高压下可以降解塑料和重金属等。

“我们相信这些微生物可以在地球之外的极端环境中生存。所以它们也许能改变外星环境，帮助我们重塑家园。”赵维殳说。

这些研究成果突破了该领域在国际上40年的瓶颈，从采样规模到数据分析能力，中国已实现从“跟跑”到部分“领跑”的跨越。回顾科研历程，赵维殳将科研者分为“三代”，从她上一代的白手起家、压力重重，到她下一代的机遇无限，她感受到每个科研工作者都充满干劲，“我们指导的‘00后’研究生们下潜上来后，都说还没看够”。

同样充满活力的还有研发海空连续穿越技术的“哪吒”科研团队。哪吒团队指导老师、上海交通大学研究员曾铮将团队名称定为“哪吒”，正是希望团队成员能学习哪吒百折不挠的韧性。

这支团队的科研工作者平均年龄约30岁，专注于研发海空跨域无人航行器，使其能在空中飞行、水面航行、水下潜航之间自如切换。研发的产品在国内外同类成果中，下潜深度最大、负载能力最强、海况适应范围最广。

研发过程中，最大的挑战在于如何让航行器在真实海况下稳定跨越海空界面。“在平静湖面成功率100%，到了有风有浪的南海，成功率一度只有20%。”曾铮介绍，后来团队从冲浪运动中获得灵感，首创了“冲浪算法”，感知波浪的起伏，将出海起飞成功率提升至86%，“我们坚信必须到真实环境中去试、去摔、去迭代，不能闭门造车”。