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近期,联合国“海洋十年”计划下的深海微生物组与生态系统(DOME)大科学项目在上海隆重启动。自2021年起,联合国推出了“海洋科学促进可持续发展十年”的全球倡议,这一倡议旨在汇聚全球科研资源,通过科学方法加强海洋保护,并推动海洋资源的可持续开发与利用。DOME大科学项目作为“海洋十年”计划的重要组成部分,由我国上海海洋大学担任主导,并由方家松教授担任项目负责人。该项目在今年成功获得立项,这一里程碑事件标志着我国在深海微生物与生态系统研究领域实现了从国际跟随者到引领者的历史性转变。

DOME大科学计划以其全球视野和卓越的科研实力,其全球总部选址于我国临港地区,彰显了我国在科技创新领域的国际地位。该计划在全球范围内设立了六大洲的分中心,分别位于欧洲的西班牙高等科研理事会、北美的不列颠哥伦比亚大学、亚洲的东京大学、南美的里约联邦大学、非洲的开普敦大学以及大洋洲的墨尔本大学。通过这种分布式管理的方式,DOME大科学计划实现了全球范围内的科研资源共享和协同创新。 DOME大科学计划采用“总部—区域节点”的分布式架构,并建立了高效的联动运行机制。这种架构和机制的实施,使得生物采样、数据质控与成果共享能够实现高效联动与无缝衔接,为全球科研工作者提供了一个开放、共享、协同的创新平台。通过这一平台,各国科研机构可以共同推进生物科学领域的研究,为人类健康、环境保护和可持续发展贡献力量。

这项大科学计划汇聚了全球27个国家、42家科研机构的海洋领域顶级专家学者,对全球五大洋从深渊海沟到极地深海的微生物资源展开系统性调查,识别未知微生物物种,测定基因并编目,构建全球深海微生物资源库,共同解码占地球生物量60%却至今鲜为人知的深海微生物“暗物质”。

“地球上90%以上的生物物种宜居空间在深海中,90%的海洋生物量是微生物生物量,至少90%的海洋微生物尚未被发现。”DOME首席科学家方家松列举了关于深海微生物的3个“90%”。他认为,作为宇宙中一种不可见的物质,暗物质代表了宇宙中90%以上的物质含量,而人们可见的世界只占宇宙物质的10%,也就是说90%未知。事实上,在“生物宇宙”的微观世界,也有多个“星球”“星系”,其中由微生物及其遗传物质构成的微生物组,形成庞大的微生物基因组域,正是人类未知的海洋“暗物质”。

据悉,DOME将集成万米级深海着陆器、全海深保压采样器、原位测序装置等一流科考装备,制定国际深海微生物采样与数据共享标准,建设面向全球的开放数据平台,打造世界领先的“深渊科学技术流动实验室”。预计DOME大科学计划的实施将揭示深海微生物组在碳循环、营养物质转化、生态系统稳态调控等方面的作用和机理,挖掘深海微生物在生物医药、环保材料、低碳技术等领域的应用潜力,孵育海洋大健康产业,开启深蓝色新纪元。

为深入贯彻海洋命运共同体理念,助力发展中国家提升海洋科研能力,我国DOME项目正积极推进“能力建设网络”计划。该计划致力于向全球南方的非洲、南美洲等地实验室免费提供全海深保压采样器、原位测序仪等前沿科研设备,助力其海洋科研工作的开展。近日,该计划的启动会同步发布了DOME深渊微生物资源库平台以及《全球深海微生物采样标准(草案)》,为深海科研与应用领域提供了有力的技术支持和规则保障。这一举措不仅有助于推动全球深海科研事业的发展,也有利于构建更加紧密的海洋命运共同体。

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