深海生物及其基因 资源调查动态与我国现状

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1、深海生物及其基因资源调查动态与我国现状深海生物及其基因资源调查动态与我国现状　邵宗泽,国家海洋局第三海洋研究所研究员，国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室主任。国家百千万人才工程人选，国.L.家政府特殊津贴专家，中国大洋协会重大项目首席科学家，中国大洋有突出贡献专家。建立了我国第一个规范化的海洋微生物资源保藏管理中心。　　深海是地球表面生物多样性最丰富的地区，对深海生物系统及生物资源的研究，对于生物起源和进化、生物对环境的适应性以及医药卫生、生物技术、轻化工等方面的研究，都能够起到重要的推动作用。近年来

2、，国际上对深海生物资源，尤其是深海生物基因资源的勘探和研究越来越关注，邵宗泽研究员为我们介绍了国内外深海生物资源的勘探和研究现状，并对我国这方面存在的问题与不足提出了自己的看法与建议。　　记者：请您为我们介绍一下深海生态系统调查研究的意义与动态情况。　　邵宗泽：深海水体、深海沉积物、深海平原、海山、海沟、冷泉等各种生境构成了深海特殊的生态系统。深海生态系统是地球上最大的生态系统，复杂独特、生境多样，蕴藏着巨大的基因资源，已引起国际社会高度关注。　　与地球上其他生态系统相比，对深海生态系统的调查研究还很少

3、。虽然早在1977年，美国阿尔文号深潜器就发现了深海热液区，但目前对深海热液生态系统的认识还比较肤浅。不同地质背景的热液成分及生物群落组成具有独特性，目前对各大洋的热液生态系统的分布与生物种群特征还没有全面的了解。对古菌、细菌以及噬菌体等在深海生态系统的形成与维持过程中的作用，还有很多问题等待解答，热液活动在地球生命起源中的作用仍是一个谜。　　记者：深海微生物是深海生态系统的重要成员，请您介绍一下国际上深海微生物调查研究的情况。　　邵宗泽：微生物是深海生态系统中的重要组成部分，与其他海洋生物形成了密切的

4、共附生关系。深海极端高温、低温、有氧、无氧等各种各样的环境条件选择出了多种多样的微生物。营养贫乏的大洋环境造就了寡营养的海洋微生物，寡营养微生物以其精简的基因组和特殊的代谢机制适应了特殊的深海环境。总的来说，各种古菌、细菌、噬菌体广泛分布于整个海洋环境，构成了独特的深部生物圈，它们在地球生物化学循环中起着重要作用。　　其中，深海化能自养微生物对热液及海底冷泉生态系统的形成至关重要。用时8年的化能自养生态系统计划（ChEssproject）对南大西洋、南太平洋等四个海区的深海化能自养生态系统进行了调查。在

5、位于南太平洋开曼海槽（Caymantrough）的超慢速扩张洋中脊，发现了水深最深热液口（6800米），生态环境独一无二；在南大西洋中脊发现了最热的热液口，还在新西兰附近发现了巨大的深海冷泉区，在北极的摩恩（MohnsRidge）发现了大量的硫氧化菌席。　　深海沉积物也是一个巨大的、天然的DNA资源库，仅位于深海沉积物顶部的10厘米空间，据估算约含有4.5亿吨脱氧核糖核酸（DNA）。已经证实，海底1626米以下的沉积物中也有微生物活动。深海中蕴藏着地球上最为丰富的物种多样性和最大的生物量，被公认是未来重

6、要的基因资源来源地，具有巨大的应用开发潜力。　　随着环境基因组、宏蛋白组等组学分析技术的进步，对海洋微生物的认识取得了重大进展。美国克雷格?文特尔研究小组开展的海洋微生物环境基因组系列调查发现，仅在表层海水就有大量的微生物新物种、新基因、新蛋白、新途径。这些微生物新物种、新蛋白家族、新代谢过程的科学价值、环境作用和资源价值目前难以估量。　　记者：目前，深海生物基因资源已成为各国在国际海底竞相角逐的战略资源，能不能介绍一下国际社会的看法与态度？　　邵宗泽：人类对海洋生物基因资源知识产权的拥有量每年在以12

7、%的速度快速增长，目前有超过18000个天然产物和4900个专利与海洋生物基因有关，说明它不再只是个应用远景，而是一类现实的可商业利用的重要生物资源。基因组测序技术与生物信息技术的发展，大大加速了海洋微生物基因资源的发现与发掘速度。　　目前，公海海洋生物基因资源的保护与可持续利用，以及知识产权归属已经成为联合国国际海底会议的重要议题。从2004年起，联合国会员大会成立了国家管辖以外海域的海洋生物多样性工作组，每两年召开正式会议磋商，我国每次由外交、管理人员和学术专家应邀组团参加，目前还没有被国际社会广泛

8、接受的法律框架来保护和规范海洋生物基因资源的开发。　　发达国家与发展中国家因各自的经济实力、深海调查能力的差异，对海底遗传资源生物勘探所持的态度也不一致。发达国家坚持先入为主、自由采探，主张知识产权的保护。相反，发展中国家主张人类共同遗产原则，坚持利益共享，不支持公海海洋生物基因资源知识产权的申请保护。　　记者：我国近年来在我国大洋深海生物基因资源勘探方面的研究进展与现状如何？　　邵宗泽：我国在十五期间就启动了深海生物及其基因资源的相关研究