2025年6月20日,DOME大科學(xué)計劃的全球總部在臨港新片區(qū)設(shè)立,并在世界六大洲設(shè)立分中心。隨之,聯(lián)合國“海洋十年”深海微生物組與生態(tài)系統(tǒng)(Deep Ocean Microbiomes and Ecosystems)即DOME大科學(xué)計劃,也正式在滬啟動。

2021年,聯(lián)合國發(fā)起“海洋科學(xué)促進可持續(xù)發(fā)展十年”倡議,簡稱“海洋十年”,旨在整合全球科研力量,以科學(xué)手段保護海洋,實現(xiàn)海洋可持續(xù)開發(fā)與利用。作為“海洋十年”大科學(xué)計劃之一,DOME大科學(xué)計劃由上海海洋大學(xué)牽頭,方家松教授領(lǐng)銜,2025年獲得立項,這標(biāo)志著中國在深海微生物與生態(tài)系統(tǒng)研究方面實現(xiàn)由“跟跑”到“領(lǐng)跑”的歷史性跨越。

這項大科學(xué)計劃匯聚了全球27個國家、42家科研機構(gòu)的海洋領(lǐng)域頂級專家學(xué)者,對全球五大洋從深淵海溝到極地深海的微生物資源展開系統(tǒng)性調(diào)查,識別未知微生物物種,測定基因并編目,構(gòu)建全球深海微生物資源庫,共同解碼占地球生物量60%卻至今鮮為人知的深海微生物“暗物質(zhì)”。

“地球上90%以上的生物物種宜居空間在深海中,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發(fā)現(xiàn)?!盌OME首席科學(xué)家方家松列舉了關(guān)于深海微生物的3個“90%”。他認(rèn)為,作為宇宙中一種不可見的物質(zhì),暗物質(zhì)代表了宇宙中90%以上的物質(zhì)含量,而人們可見的世界只占宇宙物質(zhì)的10%,也就是說90%未知。事實上,在“生物宇宙”的微觀世界,也有多個“星球”“星系”,其中由微生物與其遺傳物質(zhì)構(gòu)成的微生物組(Microbiome),形成龐大的微生物基因組域,正是人類未至的海洋“暗物質(zhì)”。
據(jù)悉,DOME將集成萬米級深海著陸器、全海深的保壓采樣器、原位測序裝置等一流科考裝備,制定國際深海微生物采樣與數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)面向全球開放數(shù)據(jù)平臺,打造世界領(lǐng)先的“深淵科學(xué)技術(shù)流動實驗室”。預(yù)計DOME大科學(xué)計劃的實施將揭示深海微生物組在碳循環(huán)、營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)調(diào)控等方面的作用和機理,挖掘深海微生物在生物醫(yī)藥、環(huán)保材料、低碳技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力,孵育海洋大健康產(chǎn)業(yè),開啟深藍色新紀(jì)元。
自然資源部第一海洋研究所副所長喬方利等各方代表見證DOME正式啟動。DOME大科學(xué)計劃全球總部設(shè)在臨港,六大洲分中心分別是:歐洲(西班牙高等科研理事會)、北美(不列顛哥倫比亞大學(xué))、亞洲(東京大學(xué))、南美(里約聯(lián)邦大學(xué))、非洲(開普敦大學(xué))、大洋洲(墨爾本大學(xué)),實行分布式管理。通過“總部—區(qū)域節(jié)點”分布式架構(gòu)和聯(lián)動運行機制,實現(xiàn)生物采樣、數(shù)據(jù)質(zhì)控與成果共享的高效聯(lián)動與無縫銜接。
為了踐行海洋命運共同體理念,幫助發(fā)展中國家加強海洋科研能力建設(shè),DOME正在穩(wěn)步推進“能力建設(shè)網(wǎng)絡(luò)”計劃,向“全球南方”非洲、南美洲等地的實驗室免費開放全海深保壓采樣器、原位測序儀等先進科研設(shè)備使用。啟動會同步發(fā)布了DOME深淵微生物資源庫平臺和《全球深海微生物采樣標(biāo)準(zhǔn)(草案)》,為深??蒲信c應(yīng)用提供技術(shù)與規(guī)則保障。
專家認(rèn)為,實施DOME大科學(xué)計劃有助于科學(xué)合理開發(fā)海洋自然資源、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、維護海洋生態(tài)安全和提升海洋權(quán)益話語權(quán)。中國科學(xué)院院士趙國屏透露國家自然科學(xué)基金重大科學(xué)研究計劃“水圈微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制研究”重大進展。上海市海洋局副局長金宏松認(rèn)為,DOME的實施將填補深海生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知空白,筑牢現(xiàn)代海洋城市的科學(xué)基石,助力上海國際科創(chuàng)中心建設(shè)并提升上?!拔鍌€中心”能級。
在DOME啟航地,華大基因、寧波深藍、標(biāo)新生物等產(chǎn)業(yè)伙伴現(xiàn)場簽署合作協(xié)議,與DOME大科學(xué)計劃研究組攜手推進深海微生物產(chǎn)業(yè)化進程。上海海洋大學(xué)副校長羅軼表示,深海極端環(huán)境賦予了海洋微生物在大健康領(lǐng)域的革命性潛力,科學(xué)家從這些深海微生物中發(fā)現(xiàn)了新型抗生素、抗癌藥物以及基因編輯工具。按計劃,臨港將依托“國際海洋創(chuàng)新港”產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),加快推動海洋技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化、高端海洋裝備的自主研發(fā)、海洋資源開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化,打造深海經(jīng)濟百億級產(chǎn)業(yè)集群。