马里亚纳海沟,11000米深渊,曾被视作“生命的禁区”——幽暗、荒芜、寂静。
直到2025年,一支中国青年科学家团队深潜至此,用探测器灯光划破黑暗,一个流光溢彩、异常繁荣的隐秘世界,才第一次在人类眼前“活”了过来。
他们来自上海交通大学,平均年龄不足35岁。他们的导师肖湘,也不过58岁。

东南印度洋航次团队合照
除了潜入万米深渊,他们还曾登上世界屋脊青藏高原、深入零下几十度的南极内陆,目的只有一个——为我国极端微生物研究打开新的局面。
五四青年节到来之际,上海证券报记者专访了这个团队,听他们讲述在极端环境中燃烧青春“寻宝”的故事。
下深渊,勾勒一幅“海底清明上河图”
2021年11月16日,马里亚纳海沟,深夜。
连续高强度工作十余小时后,33岁的赵维殳坐在载人潜器中,开始下潜。

2021年11月,33岁的赵维殳搭乘我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器下潜到马里亚纳海沟9700米深处
当载人潜器缓缓下潜至9700米处时,窗外不是预想中的幽深与荒芜——许多微小的浮游生物发着微弱的荧光,如繁星般在深海里闪烁、流转、绽放。


海底荧光生物
这一刻,赵维殳脑海里瞬间浮现出四个字:异常繁荣。
这是赵维殳首次夜潜科考。她全程紧盯舷窗,沉浸在深渊生命奇观中难以平复。
这一灵感,日后成为团队刊发于《细胞》(Cell)杂志封面的核心主题——《海洋最深处异常繁荣的生态系统》。

Cell封面图,来自肖湘在雅浦海沟最深点拍摄的照片
这一研究,将一个来自被长期视作“生命禁区”的,隐秘又鲜活、生生不息的微观生命世界呈现在人们眼前。
赵维殳的导师肖湘介绍,更重要的是,这是对深渊生命生存逻辑的颠覆性认知,揭示了深渊生命成为人类资源宝库的无限可能。
今年38岁的赵维殳是肖湘团队中的“大龄青年”。这个团队平均年龄不超过35岁,最小的还是“00后”。
他们通过大量样本的大数据研究,揭示深渊微生物的生存策略,远比人类想象的更复杂、更精妙:
一类微生物是精简生存型,奉行极致“断舍离”。它们只保留核心生存功能,最大限度节省能量消耗,甚至进化出分解塑料、降解重金属、利用污染物的特殊能力,将常规环境中无法利用的物质转化成食物和能量来源。
另一类是全能进化型,堪称生命界“十项全能”选手。它们的自身基因组不断扩容进化,通过基因水平转移等方式,吸纳整合周边生物的优良基因,实现快速适配环境、强化生存能力。

马沟航次遭遇风浪
团队还发现,即便同一片深渊区域,海底一处微小坑洼与地形凸起的差异,都能让微生物从彼此竞争转向抱团协作。这和在医院消杀等人工极端环境下发生的现象有些类似——微生物同样会摒弃对抗、形成集群共生。
这一发现极具现实价值:未来抗感染治疗,或将不再以彻底杀灭微生物为目标,而是通过打破其合作共生网络,实现精准防控。
“我们的目标,是绘制一幅完整的深渊微生物的‘清明上河图’。”赵维殳介绍,他们希望整合拼接海量深渊微生物数据,还原它们的生存模式、种群分工与共生逻辑,解锁深海微生物的完整社会风貌。

马沟航次遭遇风浪
去南极,当一回“极端环境下的生物”
肖湘告诉记者,他对南极最深的印象,不是寒冷,而是干燥。

“干旱程度可以媲美撒哈拉、塔克拉玛干沙漠。在南极内陆科考时,皮肤会裂开深可见层的L型创口,难以愈合,甚至连指纹都消失了三个月。”肖湘回忆,晚上温度降至零下40℃,穿着30斤重的防寒装备,最多20分钟就全部冻透了……
“南极微生物的细胞膜结构,是其适应极端环境的核心关键!”这样的亲身沉浸式体验,让肖湘团队豁然顿悟:人类与极地微生物身处相同的恶劣环境中,都要直面低温冰冻与极度干旱的双重生存考验。

“其实,无论是你在各种媒体上看到的,还是书本上读到的,更多呈现给你的往往是一些看起来很合理的东西。但实际上,你真实面对的世界肯定不是这样的。”团队中的“00后”直博生唐晴雪说。
极限科考经历让他们笃定:极端环境不仅是科研数据的来源,更是科研灵感与认知升级的源头。越是无人涉足、研究空白的领域,越要亲身奔赴、实地深耕,在亲历中探寻真相。
更让团队触动的,是跨越物种的生命共鸣。
赵维殳在研究一类极端环境下的微生物时发现:当生存创伤超出承受极限,这类微生物会主动放弃自身正确复制,通过加速突变、基因重组,以牺牲本代为代价,为后代留存生机与生存资源。
“这像极了《流浪地球》里‘中国航天员,55岁出列’的抉择,以一辈人的牺牲,换取下一代的生生不息。”那一刻,赵维殳忍不住热泪盈眶,“这种奉献与传承的特质,不仅存在于人类社会,也镌刻在微观生命骨子里,时常带给我无尽感悟与力量。”
“科学从来不是冰冷的公式与数据,本身就是一种极致的浪漫。”她感慨,优秀的科学家,从来都是敏锐的生命感知者,以自身亲历与体悟,拓宽人类对世界、对生命的认知边界。
补齐生命科学数据的“极少数”一环

船舱里的工作场景
所有收集到的生物数据基本都经过姜爱钧的手,她是团队里的博士生。
“在这个组里(的数据)有来自高原的、深海的。虽然这两个地方距离很远,但是采集到的样本同样丰富,令人惊叹。”姜爱钧说。
在AI时代,极端环境生物数据的稀缺性、重要性进一步凸显。
“通用公共数据库里的常规数据,很容易让AI训练陷入局限。亟需环境特征独特、生物信息精准的稀缺特有数据支撑。”赵维殳说。
以深海生物数据为例,全球能够大规模产出深海生物数据的团队屈指可数。
肖湘说,深海生物密度不及浅海的1%,要从极度稀薄的生命痕迹中萃取高精度生物信息,难度堪比荒漠中追寻萤火。
这个平均年龄不足35岁的年轻团队,扛起了我国深渊微生物大数据产出的重担。从核心科研装备、关键技术方法到上下游研究体系,他们开启全链条自主攻坚、从头突破。

马沟航次赵维殳在给沉积物取样管打孔
有国外研究者发文称,2020年以前,我国在全球深海科研数据中的贡献占比不足2%。近两年,肖湘团队在海洋微生物领域产出的数据,就已占据全球总量的半壁江山。
赵维殳说,极端环境会唤醒微生物潜藏的特殊生命潜能,而团队采集的各类高压、极寒、高温专属标签生物数据,如今正持续赋能大模型训练,助力特种功能蛋白、靶向新药、医疗靶点的研发落地。