深达10909米的马里亚纳海沟，里面到底有什么？

马里亚纳海沟，地球已知的最深处。这里深达10909米。

如果把珠穆朗玛峰扔进马里亚纳海沟，峰顶距离海面仍有两千多米。

越往下沉，气压便成倍暴涨，万米海底要承受高达1100个大气压，永恒黑暗，酷寒低温，食物极度匮乏。

长久以来，科学界普遍认定，这里是寸草不生的生命禁区，是一片毫无生机的深渊荒漠。

2021年，一场名为马里亚纳海沟环境与生态研究计划（或称“溟渊计划”，英文简称“MEER计划”）的深海壮举，集结中国三家头部科技力量——上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团，开启了探索极限生命奥秘的大门。它们共同搭乘的，是堪称“深潜皇冠”的“奋斗者”号。这艘凝结中国智慧的国产深海载人潜水器，成功探秘了马里亚纳海沟最深处。

这次下潜不仅带回了珍贵的样本，还带我们认识了一个神秘的世界。2025年3月，一系列成果以专辑的形式在《细胞》杂志上发表，宣告“溟渊计划”第一阶段取得决定性突破。这场由中国引领的深海探索，正彻底改写着人类对极端生命的认知。

那么，马里亚纳海沟的万米深渊之下，究竟藏着什么？

在新书《生命密码4：海洋传》中，华大集团CEO尹烨详细解读了“溟渊计划”的重磅科考成果。本书立足一手科考数据，参考《自然》《科学》《细胞》三大顶刊的最新研究，采访国内多位一线科研专家，把大众很少接触到的许多前沿发现，讲得明白好读。其中不少研究成果，首次以科普形式亮相中文出版物。

下面，就让我们跟随“奋斗者”号潜入万米海底，去感受绝境之下生命磅礴的生存力量。

《生命密码4：海洋传》

尹烨 著

2026年7月

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本文摘编自《生命密码4：海洋传》，作者尹烨

“奋斗者”：叩开深渊之门的国之重器

人类对深海的探索始终受制于技术枷锁。1960年，“的里雅斯特”号首次抵达万米深渊，却因玻璃窗破裂仅停留20分钟，连像样的样本都无法带回；2012年，卡梅隆驾驶“深海挑战者”号下潜，同样受限于单程作业模式，难以开展系统研究。截至2020年，全球仅有9人抵达过海洋最深处，比登上过月球的人数要少得多。

中国“奋斗者”号的横空出世，彻底打破了这一僵局。这艘长8.2米、宽3米的深潜器，搭载了我国自主研发的钛合金耐压舱，可承受1100个大气压的极端压力。更关键的是其独创的“三舱合一”设计，实现了220千克有效载荷与3人搭载能力的完美平衡，配备的七功能机械手能精准抓取0.5厘米的生物样本，高速水声通信系统则可实时传输海底影像与数据。

可承受1100个大气压的“奋斗者”号

（图片来源于中国科学院深海科学与工程研究所）

在2021年“探索一号”科考船代号为TS-21-2的航次里，“奋斗者”号顶住了5次超强台风的冲击，并在间隙中完成了23次下潜，其中6次抵达万米深渊。更令人振奋的是，团队首次抵达雅浦海沟最深点，填补了全球深渊探测的地理空白，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。

在深渊，每下潜一米都是对设备极限的挑战，每停留一秒都是与生命禁区的生死竞速。然而，就是在这样的高压之下，科学家们硬是建立了一套“深海采样—基因测序—数据分析—实验室验证”全链条科研模式。支撑这一壮举的，是中国科研力量的协同作战。上海交大负责科学框架设计，中国科学院深海科学与工程研究所提供现场作业支撑，华大集团承担基因测序任务。从可承受万米压力的载人深潜取样装置，到能在颠簸甲板上运行的低成本基因测序仪，再到全海深环境模拟培养体系，整套设备实现100%国产化，摆脱了对国外技术的依赖。

特别值得一提的是，2026年7月，“奋斗者”号全海深载人潜水器荣获国家科学技术进步奖特等奖，这是中国科技领域含金量最高的稀缺荣誉。

颠覆认知：从“生命荒漠”到“黑暗绿洲”

“如果把珠穆朗玛峰扔进马里亚纳海沟，山顶离海面还有2000多米。”这句流传甚广的话，道出了深渊环境的极端性。这里没有阳光，温度常年维持在1℃~4℃，食物匮乏到每平方米海底每年仅能获得0.1克有机碳，相当于陆地上的百万分之一。长久以来，科学界普遍认为这里是生命的“禁区”。

“溟渊计划”彻底颠覆了这一认知。通过对1648份沉积物、622个钩虾样本和11种深海鱼类的系统研究，团队构建了包含7564个原核微生物基因组的MEER数据库，其中89.4%是从未被报道过的新物种。这个数字意味着什么？相当于过去10年全球海洋微生物研究发现的总和，也相当于为地球生命词典新增了6700个“新词”。

这些深渊生命，能在1100个大气压、接近冰点、一片漆黑、食物匮乏的极端炼狱里活得风生水起，它们靠的是什么？这就是“溟渊计划”最核心的发现之一：生物们演化出了令人叹为观止的生存智慧。科学家们归纳为两种主要策略，我形象地称之为“断舍离”和“海纳百川”。

“断舍离”策略，也叫“精简型”策略。一些微生物极其聪明，它们把自己的基因组“瘦身”，把能量集中用在刀刃上，只保留最核心、最高效的功能，就像极简主义者，在资源匮乏的环境里活得异常精致。它们特别擅长利用一些在陆地上甚至有毒的复杂有机物，比如芳香族化合物，作为自己的能量来源。要知道，我们的污染物，到了深渊，可能就成了它们的“营养大餐”。这为解决环境问题提供了多么颠覆性的思路！

“海纳百川”策略，也叫“多能型”策略。另一些微生物则走向了另一个极端——它们拥有远超浅海同类的庞大基因组，不断吸纳外来的有用基因，把自己打造成多面手，代谢途径极其丰富，什么环境变化都能应付，堪称深渊里的生存大师。它们甚至发现，深渊其实是深海碳循环的一个“热点”，默默地为地球的碳平衡做着巨大贡献。而且，这些微生物体内蕴藏着大量具有特殊功能的酶和蛋白质，在环境修复和生物医药领域，潜力无限。

深渊沉积物取样

但这还不是最神奇的。“溟渊计划”揭示了一个更令人拍案叫绝的现象——跨物种的“共适应”策略。简单说，就是在深渊这个共同的“高压锅”里，无论是微小的细菌、无脊椎的钩虾，还是更高等的鱼类，它们为了生存，竟然不约而同地独立演化出了相似的、核心的应对机制！比如，它们都发展出了强大的抗氧化系统来对抗高压带来的氧化损伤，都找到了类似的“细胞保护剂”。

这个“共适应”理论过去在实验室里被提出，但“溟渊计划”第一次在自然界最深、最极端的环境中，大规模观察并证实了它的普遍存在。这个发现意义非凡，它暗示着生命在应对极端环境时，可能存在着某种更深层次的、跨越物种界限的统一规律。现在，基于这个发现的医学研究已经在像上海瑞金医院这样的机构展开，探索人类自身与微生物的共生关系，未来可能解决许多医学难题。

关键物种解密：深渊生态链的生存密码

让我们再看看深渊里的“明星居民”——钩虾，这种看起来不起眼的端足类甲壳动物，在深渊生态系统中扮演着“能量枢纽”的关键角色。它们是分解者，啃食着沉落海底的生物残骸；它们也是传递者，是深渊顶级掠食者如狮子鱼的主要食物来源。

马里亚纳海沟的钩虾基因组大小是人类的4倍还多，这刷新了端足类基因组的纪录。基因组里充满了重复序列和特异性基因，编织成一个精密的调控网络，让钩虾能从容应对高压、低温、黑暗和饥饿。它们的代谢通路也被优化到极致，实现了能量的高效利用。没有它们，深渊的生态系统可能就转不动了。

而这些钩虾自身的生存之道也堪称“顶配”：它们的外骨骼会分泌一层铝凝胶层，如同穿上一件“铝质铠甲”来抵抗高压；它们的消化系统中还发现了高压活性酶（GH7纤维素酶），能在极低营养环境下分解木质碎屑。这也解释了为何它们能在食物匮乏的深渊成为优势物种——既是坚固的“装甲兵”，又是高效的“回收站”，这种双重身份让它们在极端环境中生活得游刃有余。

至于深渊鱼类，比如神秘的狮子鱼，它们挑战了传统认知。过去认为，深海鱼主要靠增加体内的氧化三甲胺来抵抗高压。但“溟渊计划”发现，生活在6000米以下的深渊鱼，体内氧化三甲胺含量并未显著增高。它们另辟蹊径，通过大量积累多不饱和脂肪酸，重塑了细胞膜的结构，维持了膜的流动性，从而在高压下保护了细胞。狮子鱼的演化史甚至可以追溯到遥远的白垩纪！而且，它们的代谢策略与微生物、钩虾的发现相互印证，完美地串联起了深渊食物链——从微生物（生产者/分解者基础）到钩虾（能量传递枢纽）再到鱼类（顶级消费者），描绘出地球上最深生态系统的第一幅全景图。

“溟渊计划”第一阶段研究成果以专辑形式发表在《细胞》期刊并登上封面

这些石破天惊的发现，汇聚成了4篇重量级论文，在2025年3月以专辑形式登上了国际顶级学术期刊《细胞》，相关图片登上了该期的封面！其中，1篇旗舰文章全景式描绘深渊生态系统，3篇专项研究分别聚焦微生物、钩虾和鱼类的适应机制。这标志着人类对深渊生命的认知，迈入了一个全新的纪元。

中国方案：从数据共享到全球协作

2021年11 月19日，“奋斗者”号在万米海底完成此次科考的最后一次采样。肖湘教授通过水声通信系统，向外界通报了科考成果，并正式宣读了《马里亚纳共识》倡议。这份仅800字的倡议，传递出中国深海研究的开放姿态——呼吁国际社会联合开展深渊保护与研究。这一姿态的背后，既是一次科研协作模式的创新典范，更植根于中国深海技术的全面自信。

从“奋斗者”号的重复下潜能力，到全海深环境模拟系统的稳定运行；从低成本基因测序仪的批量生产，到高压培养罐的国产化突破，中国已建立起全球最完整的深渊研究技术体系，不仅为科研协作提供了坚实支撑，更让开放共享有了硬核底气。作为《马里亚纳共识》的首个落地行动，“溟渊计划”打造的MEER数据库［数据量超100Tb，远超此前最大的“塔拉海洋”（Tara Oceans）计划的10Tb］，已向全球科学界无条件开放共享。

这一举措就是中国为全球深海科技发展贡献的“中国方案”，它打破了深海研究的壁垒，推动深海研究从竞争走向协作，为应对全球生物资源枯竭的挑战提供了全新的思路和可能。而开放共享带来的创新价值已逐步显现，目前，深渊生物数据甚至已被用于训练Venus等蛋白质功能预测AI模型，成功开启了生命科学与人工智能交叉创新的新篇章。

图片仅作示意

未来展望：深渊探索永无止

1609年，开普勒给伽利略的信中这样写道：“应该建造适合飞向神圣天空的船与帆。然后也会有这样的先驱者，面对无边的太空，他们毫不退缩……不谋海洋者，不足谋地球。”400多年后的今天，同样的先驱者们面对深渊，他们不懈奋斗。

“溟渊计划”的第一阶段虽然聚焦马里亚纳海沟，但它揭示的，是关于生命韧性、适应性与宇宙普遍法则的壮丽诗篇。它告诉我们，生命的疆域远比我们想象的辽阔，在最不可能的地方，生命总能找到不可思议的出路，演化出令人敬畏的智慧。深渊的发现，不仅拓展了科学的边界，也为我们理解地球系统、应对气候变化、寻找新的生物资源，乃至反思人类自身在自然界中的位置，提供了无价的启示和无穷的潜力。

而“溟渊计划”带给我的震撼远超出科学发现本身。当人类决定协作，将彼时的最高技能共同汇聚于“奋斗者”号载人潜水器这艘“大国重器”之中，这艘通向地球内部的宇宙飞船得以工作，事半功倍。这种合作，在生命科学中有类似的机制，被称为“协同演化”。从深海极端微生物群，到基因组庞大且与微生物共生的钩虾，再到挑战传统高压生存理论的深海鱼类，它们正如人类的不同组织跨界合作，共同揭示了生命在面对极端环境时，可以演化出如此精妙的“共适应”策略。所谓“异曲同工”，大抵如此。

如今，溟渊计划科考船正忙碌于全球的深渊区，未来5年将探索超过26个深渊带。但比地理版图扩张更重要的是认知边界的突破：是否还有比马里亚纳更深的海沟？深渊微生物每年处理多少亿吨碳？它们的代谢网络如何影响全球气候？那些尚待逐一分离培养的89.4%的新物种藏着何等生命奇迹？

在这些问题的指引之下，一幅更加完整、更加令人震撼的深渊生命图谱，正在缓缓展开，我们拭目以待。

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2026.9.11

编辑：闪闪 | 审核：孙小悠