深海微生物勘探新利器闪亮登场
1月9日报道称,中国科研人员成功研发了深海微生物原位分选装置,此举弥补了国内外在深海极端环境下对微生物进行原位检测与分选设备的缺失。
深海微生物原位分选仪的研发任务由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的李备研究员团队与长光辰英工程化团队联手推进,这亦是中国科学院战略性先导科技专项(A类)的关键组成部分。该项目不仅体现了我国在深海科研领域的技术突破,同时也标志着我国在深海探索和研究方面迈出了坚实的一步。 这一创新性的研发工作将极大提升我们对深海微生物多样性和生态系统的理解,为深海科学的发展注入新的动力。随着深海微生物原位分选仪的投入使用,我们有望揭开更多关于深海生命的奥秘,这对于生物学、环境科学乃至地球科学等多个领域都将产生深远影响。此外,这也彰显了国内科研机构之间的紧密合作以及国家对基础科学研究的重视和支持。
深海,这个地球上最为神秘莫测的领域之一,蕴藏着丰富的微生物资源及其他未知物质。然而,深海的高压、高盐度、低温等极端环境,使得这里的微生物研究充满了挑战。
尤其是90%的深海微生物由于难以脱离原位环境进行培养,这使得相关研究在采集、培养、物种鉴定及数据分析等多个环节都面临着巨大的挑战。这一现象不仅凸显了深海微生物研究领域的复杂性和独特性,也提醒科研人员需要探索更加创新的方法和技术来应对这些难题。例如,发展更先进的原位监测技术,或是利用最新的基因测序方法来直接分析自然环境中的微生物群落,从而绕过传统培养步骤的限制。这样的努力不仅能够极大地丰富我们对深海生态系统的理解,还可能为其他领域如生物技术和医药产业带来突破性的发现。
针对这一难题,项目团队凭借深厚的科研实力和创新能力,成功研发出基于拉曼、光镊及微流控技术的深海微生物原位分选仪。
该设备成功解决了拉曼检测技术和光镊分选技术在1500米级深海应用中的难题,实现了深海微生物的高精度原位检测与精准分选。这不仅极大地推动了深海微生物学研究的进步,也为深海生物多样性的探索提供了强有力的技术支持。此外,这一创新技术在提高检测效率的同时,也保证了数据的准确性,为科学研究带来了革命性的变化。
在设备研发过程中,项目团队还解决了众多深海环境下检测设备所面临的工程难题。他们研制的深海微生物原位分选仪专用的干-湿舱组合舱体,成功解决了耐高压蓝宝石舷窗与分选仪光学系统的结构兼容性问题,为深海微生物的精准检测与分选提供了有力保障。
项目团队在深海微生物原位识别、检测、分选和分析方面攻克了多项关键技术。他们模拟了1500米深海环境,成功研发出专用多波段显微物镜,为实现深海微生物的高分辨率、宽视场成像提供了坚实的技术支持。
同时,通过运用深度学习技术,研究小组有效解决了深海数据不足和信噪比较低的问题,为深海微生物的现场探测与筛选提供了强大的技术支持。