2021年11月13日夜間，當(dāng)“奮斗者”號載人潛水器的探照燈刺破馬里亞納海溝9700米處的黑暗時，85后中國女科學(xué)家趙維殳的瞳孔記錄下了一場顛覆認知的“生命狂歡”。幽藍海水中，透明水母如幽靈般游弋，熒光生物在舷窗外劃出彩色軌跡，荒漠般的海床趴著透明的海參、海星、?？Ｓ陌岛Ｋ钐幍纳鷦訄鼍?，粉碎了她對“生命禁區(qū)”的陳舊認知。這場持續(xù)12小時的深淵夜?jié)?，拉開了中國科學(xué)家系統(tǒng)性探索萬米海底生境的序幕。

從0到1的科學(xué)遠征

1988年出生的趙維殳現(xiàn)任上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院副研究員。2021年11月，33歲的她乘坐我國自主研制的“奮斗者”號載人潛水器，成功下潛至馬里亞納海溝深處，參與實施了由上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、華大集團等多家單位聯(lián)合開展的“溟淵計劃”科考任務(wù)。

2021年之前，全世界登過月球的有12個人，去過馬里亞納海溝的只有9個人，且大多鉚著勁去最深點?！颁闇Y計劃”科考團隊在航次初期遭遇臺風(fēng)襲擾時，就做出了大膽決定：放棄單純沖擊深度記錄，轉(zhuǎn)而構(gòu)建“清明上河圖”式的深淵全景圖。

2021年，結(jié)束深淵科考任務(wù)的“奮斗者”號載人潛水器順利返航（左四為趙維殳）

趙維殳負責(zé)的夜?jié)撊蝿?wù)意外成為9700米深度的首次系統(tǒng)調(diào)查，她采集的樣本中包括一塊距今300萬年的玄武巖，被送給同航次的地質(zhì)學(xué)家做分析。團隊帶回的1700份樣本在實驗室堆積成山，100TB的檢測數(shù)據(jù)量遠高于過去10年全球海洋科考的總和。

當(dāng)同行還在爭論深淵是否存在生命時，趙維殳團隊已在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)了7564種微生物，其中89.4%為全新物種。這些發(fā)現(xiàn)迫使他們重新思考生命的基本法則?！熬拖瘛肚迕魃虾訄D》不僅還原了北宋風(fēng)貌，還道出市井人物的關(guān)系。微生物在高壓下生存的適應(yīng)策略是什么？”這是深潛團隊每個人心中的疑問。

在持續(xù)3年的研究過程中，趙維殳將腦海中積累的科研發(fā)現(xiàn)逐步系統(tǒng)化，通過與團隊成員的深入討論及審稿人的嚴(yán)格把關(guān)，不斷完善研究思路。最終，通過對100TB龐大數(shù)據(jù)集的精煉分析，團隊成功提煉出核心科學(xué)理論。這一突破性成果于2025年獲得國際頂級期刊《細胞》的認可，以封面專輯形式重磅發(fā)布。

2025年3月7日凌晨上線的《細胞》封面專輯

基于覆蓋廣泛的樣本研究，趙維殳團隊首次揭示了深淵微生物的兩種生存策略：精簡型微生物，通過基因組極致簡化，僅保留核心功能以適應(yīng)極端環(huán)境；多能型微生物，攜帶龐大基因庫，通過選擇性表達應(yīng)對環(huán)境變化。

“前者專精于分解海底有機物，后者則具備環(huán)境遷移能力。這兩種策略共同構(gòu)建了深淵微生物既協(xié)作又競爭的復(fù)雜生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，形成了獨特的海底社會體系。”趙維殳進一步闡釋。

在趙維殳看來，這些微生物構(gòu)成的“海底社會”恰似人類文明的微觀鏡像：既有分工協(xié)作，也存在資源競爭。當(dāng)她將深淵樣本帶入課堂，學(xué)生們看到的不僅是科學(xué)知識，更是一種認知范式的轉(zhuǎn)變——中國科學(xué)家正在用系統(tǒng)性思維，在人類認知的最邊緣繪制新的知識地圖。如今，趙維殳仍會夢回那個幽藍的深淵夜晚，她說：“那些生物還在海底等著我們，去發(fā)現(xiàn)更多生命的可能性。”

對生命本質(zhì)永不停歇的追問

趙維殳的科研足跡遍布全球極端環(huán)境：從東南印度洋的深海熱液區(qū)到青藏高原的火山熱泉，她的研究始終聚焦一個核心命題——極端環(huán)境下的生命適應(yīng)機制。這種探索精神甚至延伸至太空領(lǐng)域。

將馬里亞納海溝的微生物樣本放入哈工大的火星模擬艙時，趙維殳見證了一場微型生命奇跡：這些深海居民在模擬火星的極端條件下不僅存活，更通過突變加速演化。這種“讓下一代活下去”的生存智慧，讓她聯(lián)想到《流浪地球》中人類文明的延續(xù)。

“為什么要探究極端環(huán)境下的生命？”趙維殳覺得，“往近了看，它極具現(xiàn)實意義。被太陽暴曬后，有人會過敏起疹子，這實質(zhì)是一種過氧化傷害。人類的許多疾病，癌癥、衰老等都與過氧化傷害有關(guān)，馬里亞納海溝和珠峰的微生物適應(yīng)策略就是抗氧化。往遠看，深淵微生物的超高新穎性和多樣性，展示了深淵在新基因、新結(jié)構(gòu)和新功能方面的巨大資源潛能。這些資源為解決全球生物資源枯竭困境提供了新的選擇，也為生物技術(shù)、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用開辟了廣闊前景?！?/p>

回顧科研歷程，趙維殳將自己定位為“橋梁”：上一代科學(xué)家在資源匱乏中開拓，新一代則借助先進技術(shù)探索無限可能。這種傳承在她指導(dǎo)的00后研究生身上尤為明顯——這些年輕人下潛后總說“還沒看夠”，正是對探索精神最鮮活的注解。而學(xué)生提出的“趨同進化”問題，意外推動了她對馬里亞納海溝與珠峰微生物的對比研究，揭示出生命起源的深層框架。

趙維殳制作的極端生物模型

實驗室外的趙維殳是學(xué)生們眼中的“魔術(shù)師”。她設(shè)計的“縮頭管蟲”教具總能在課堂上引發(fā)驚嘆，而紅月夜帶學(xué)生看月的自然天文課則向?qū)W生展現(xiàn)了知識跨界融合的魅力。這種將現(xiàn)實奇觀轉(zhuǎn)化為教學(xué)素材的能力，源于她對“直白表達真理”的執(zhí)著。正如她所說：“教學(xué)讓我回歸問題本質(zhì)，科研則提供解答工具?！边@種互動讓她在解析深淵微生物生存機制時，總能找到最生動的類比。

社交頭像“月球種菜”的圖案暴露了趙維殳的科研憧憬——在外星創(chuàng)造生命。這個看似科幻的構(gòu)想，實則是她對生命起源問題的具象化思考。當(dāng)團隊在“生命禁區(qū)”的深淵，看到異常繁榮盛大的“生命狂歡”時，她看到的不僅是醫(yī)學(xué)突破的可能，更是生命適應(yīng)性的終極證明。

趙維殳的科研之路也始終向著認知邊緣延伸。“行則將至，只要生命還在演化，我們的探索就不會停止?！倍菑埼赐瓿傻暮５资澜纭扒迕魃虾訄D”，或許永遠不會有最終版本——正如她所說：“生命在深淵寫下的故事，我們才剛讀懂第一行?！碑?dāng)“奮斗者”號再次下潛時，燈光照亮的不僅是未知生物，更是人類對生命本質(zhì)永不停歇的追問。