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博士熱學(xué)暢談?wù)覍ど詈;蛸Y源

2019-03-25 08:33胡順利湯璟瑤
大學(xué)生 2019年3期
關(guān)鍵詞:科考深海海洋

胡順利 湯璟瑤

這次科考聚焦西北太平洋,該海域是中國的富鈷結(jié)殼資源勘探合同區(qū),也是國際海底區(qū)域資源勘查的熱點區(qū)域。這航次的主要任務(wù)是在西北太平洋海山區(qū)開展資源環(huán)境綜合性調(diào)查工作,履行中國富鈷結(jié)殼勘探合同。同時,也進行了深海生態(tài)環(huán)境調(diào)查、裝備試驗性應(yīng)用,以及對鳥類、海洋哺乳動物的觀測工作。

在攻讀博士期間,我?guī)煆哪暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長蔣建東教授,跟隨他一同從事環(huán)境微生物學(xué)領(lǐng)域的研究。南農(nóng)環(huán)境微生物課題組能夠入選出??瓶脊ぷ鳎靡嬗诳蒲袃?yōu)勢及此前老科學(xué)家們的科研基礎(chǔ)。

2018年7月31日上午,隨著嘹亮的汽笛聲響起,“大洋一號”在眾人的期待中緩緩駛離碼頭,開啟了西北太平洋海域的探秘之旅。這一刻,第一次參與這么重要海洋科考任務(wù)的我,已經(jīng)顧不上去思考三個月的航行將會遇到什么,充滿內(nèi)心的只是難以平復(fù)的激動。

2018年8月12日,在成功突圍幾大臺風(fēng)后,“大洋一號”順利抵達西北太平洋海山區(qū)開始科考工作。海洋科考都做些什么呢?

我們每天要做的最簡單最日常的工作就是取樣。利用箱式采樣器采集海底沉積物,用CTD(在海洋科考里,它是特指一種用于探測海水溫度、鹽度、深度等信息的探測儀器)采集水體數(shù)據(jù)。采集樣品的范圍從海平面到海底4000~5000米。

通過專業(yè)采樣器采集樣品,這一過程聽起來容易,操作起來卻相當(dāng)不易。即使順利的話,采一次樣也需要五六個小時。但是,海上陰晴不定,惡劣極端的自然天氣常常成為影響航行作業(yè)狀況的一大障礙。記得有次早上我們在護甲板欄要下放“箱式”采集器時,海面忽然掀起了高達三四米的海浪,航行穩(wěn)定性受到極大沖擊。這時候,我和同組隊員只好互相攙扶,靠抓住護欄繼續(xù)進行艱難的取樣工作,在保證安全的基礎(chǔ)上充分利用在船上的時間,高質(zhì)高效完成任務(wù)。

現(xiàn)在想來,最幸運的是,這次航程中沒有遇到嚴重的破壞性臺風(fēng)。

采集到樣品有什么意義,能做怎樣的研究,又有什么作用呢?

海洋作為地球上最大的生物棲息地,深海微生物在深海的極端環(huán)境下生存,形成了特殊的生物結(jié)構(gòu)、基因類型、生理機制及代謝產(chǎn)物,具有重要的科研價值和經(jīng)濟價值。因此,深海微生物資源是世界各國競爭最激烈的領(lǐng)域之一。

首先,深海微生物能夠產(chǎn)生生理活性獨特、結(jié)構(gòu)新穎的次級代謝產(chǎn)物,因此,從深海微生物次級代謝產(chǎn)物中尋覓分子靶向先導(dǎo)化合物是抗菌、抗腫瘤、抗病毒藥物研究領(lǐng)域的一個重要方向。

其次,深海的高度自凈能力提示深海微生物具有能夠分解石油及其他有機污染物的能力。有研究說,海洋黃桿菌在生長時能產(chǎn)生大量的類似于表面活性劑的物質(zhì),此物質(zhì)對熱和堿穩(wěn)定,不溶于水,能使油滴分散變小,進而轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì),能適用于海上原油污染的清除。

另外,冷泉微生物能直接以甲烷作為電子供體還原硫酸鹽,生成金屬硫化物沉淀,從而將硫元素和金屬從制藥和金屬工業(yè)廢水中分離回收。

海洋微生物有太多可探索的方向。這次科考我所在的生化組主要是對我們采集的海水及沉積物樣品進行生物和化學(xué)方向的研究,而我主要的研究內(nèi)容就是“找到更多未被發(fā)現(xiàn)但極具研究價值的微生物及基因資源”。此行所帶回的珍稀樣品在環(huán)境修復(fù)方面功能顯著,為今后的科研工作提供了更加豐富的樣本。

目前對于海洋微生物的自凈能力研究主要集中在石油污染方面,我的研究重點是要挖掘更多的有機污染物降解功能微生物及基因資源,包括對一些人工合成有機污染物降解方面的研究,比如一些工業(yè)污染物及農(nóng)藥等,促進生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。

深海微生物資源是重要的生物資源。今后,我們要進一步開發(fā)更先進的取樣方法和培養(yǎng)條件,輔以現(xiàn)代生物技術(shù),加大對深海微生物的研究力度,以期得到更多的新奇特物質(zhì),為人類造福。

此次航程約6700海里,歷時共100天,以前后50天航段為界,中途返回浙江舟山進行人員和物資的補給。

這段緊張而充實的別樣“旅行”,對我而言是一筆寶貴的人生財富。取樣時的困難、海風(fēng)海浪的突襲、漫長工作戰(zhàn)線的倦意等海上科考的壓力旋渦曾一度使我想要放棄,但“穿越地平線”的渴望一直是支撐我堅持下來的精神力量。

海洋資源隱藏著巨大的研究潛力和利用價值,但必須建立在人與海洋和諧共生的基礎(chǔ)之上。善待海洋,合理開發(fā)海洋資源,才是我們“向海洋進軍”的正確方向。

責(zé)任編輯:樸添勤

胡順利

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

2017級博士研究生

研究方向是環(huán)境微生物

2018年11月7日,由自然資源部批準(zhǔn)、中國大洋事務(wù)管理局組織、“大洋一號”船執(zhí)行的中國大洋48航次科考,圓滿完成在西北太平洋的深海資源和環(huán)境綜合調(diào)查以及“海龍”系列無人纜控潛水器(ROV)系統(tǒng)的試驗與應(yīng)用任務(wù),返航青島。我有幸代表南京農(nóng)業(yè)大學(xué)參與了這次國家級重大科考任務(wù)的全部航程,是部分參與了100天全部航程的隊員之一。

海洋資源隱藏著巨大的研究潛力和利用價值,但必須建立在人與海洋和諧共生的基礎(chǔ)之上。善待海洋,合理開發(fā)海洋資源,才是我們“向海洋進軍”的正確方向。

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