开发出深海微生物研究闭环智能系统

本报讯（记者朱汉斌 通讯员袁伟予）南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）张偲院士团队成员、广东工业大学智慧海洋科学与工程研究院教授冯景春课题组，首次提出并开发了面向深海微生物研究的闭环智能系统（DISCUSS）。相关成果近日发表于《自然-传感器》。

针对深海微生物难以获得纯培养、微生物资源开发手段有限的问题，DISCUSS以光学、化学、物理和力学等多模态传感信息为基础，通过数字孪生和反馈控制驱动不同实验模块协同运行，使原位微环境的保持由单一设备的静态保温保压，进一步拓展为跨设备、跨过程的动态重构与补偿。这一体系弥合了传统深海采样装备与实验室培养、分选装置之间的“感知-执行”断层，为实现微生物从海底到实验室的连续环境保真奠定了技术基础。

研究团队完成了全流程系统功能验证，并对DISCUSS获取的两株深海菌株HP-SR9和HP-SR10进行了生物学分析。结果表明，两株菌株具有不同的压力适应特征。其中，HP-SR9表现出耐压能力，HP-SR10则表现出明显的嗜压特征，其生长随压力升高而增强，并在接近原位压力条件下表现出最佳生长状态，而在常压下受到明显抑制。基因组分析进一步识别出与压力适应、DNA损伤修复及硫代谢等相关的功能特征，为其深海环境适应能力提供了分子层面的证据。

此外，该研究共获得34株分离菌，DISCUSS实现了7.7%的属水平可培养率，显著高于传统深海培养方法通常低于1%的回收率。其中，11株分离菌与已知模式菌株的16S rRNA序列相似度低于98.65%，显示出该体系在深海极端微生物资源获取和潜在新微生物类群发掘方面的应用潜力。该装备体系还可改装适配热液、极地、深地油藏、酸性矿井、食品工业等需无人操作获取特殊价值微生物资源的场景，为智能挖掘微生物资源提供了新方法。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s44460-026-00128-x