中國教育在線
天津大學機械工程學院承擔的課題“深(shen)海原(yuan)位(wei)采樣水下航(hang)行器(qi)研制”取得重要進展(zhan)。研發團隊突破了(le)深(shen)海微(wei)(wei)生物多通(tong)道高(gao)保真采樣儀器(qi)設計、自(zi)主(zhu)水下航(hang)行器(qi)協(xie)同設計與優化、采樣區域識別(bie)與跟蹤(zong)等多項關鍵技(ji)術，完成了(le)我國首臺深(shen)海微(wei)(wei)生物原(yuan)位(wei)采樣自(zi)主(zhu)水下航(hang)行器(qi)(MSAUV)的研制，多項技(ji)術填補了(le)國內空白。
深海微生物原位采樣水下航行器工作場景示意圖
據(ju)介紹，傳統(tong)的深(shen)海(hai)微(wei)生物(wu)采樣(yang)技(ji)術主要依賴于船舶定點式采樣(yang)，需(xu)要經(jing)過采水(shui)器(qi)釋放、采水(shui)、回收(shou)和船基過濾(lv)、凍存、核酸提取(qu)等過程。隨著海(hai)洋技(ji)術發展，無人遙控潛水(shui)器(qi)小范(fan)圍移動采樣(yang)、深(shen)海(hai)坐底平臺(tai)靜態(tai)采樣(yang)等也逐步得(de)到了應用嘗試(shi)。
此次研制的MSAUV搭載(zai)了深海(hai)(hai)原位微生物采(cai)樣儀器(qi)和多種環境(jing)要素感知傳感器(qi)，可實現深海(hai)(hai)微生物多點位化(hua)、多尺度化(hua)、高自動化(hua)和高保真化(hua)的原位采(cai)樣、保存和分(fen)析。
深海微生物原位采樣水下航行器進行海上試驗
今(jin)年5月，MSAUV在(zai)我國南海1000米以淺的(de)(de)(de)多個深度(du)進行(xing)了性能和功(gong)能的(de)(de)(de)全面測試(shi)，實(shi)現了深海微(wei)生物基因原(yuan)位(wei)采樣(yang)(yang)(yang)和高保真保存(cun)。MSAUV最(zui)(zui)小取(qu)樣(yang)(yang)(yang)直(zhi)徑為(wei)0.22微(wei)米，最(zui)(zui)大(da)采樣(yang)(yang)(yang)深度(du)為(wei)1000米，單(dan)次采樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)過濾海水量超10升(最(zui)(zui)大(da)值達到(dao)15.6升)，最(zui)(zui)大(da)采樣(yang)(yang)(yang)個數可達70個。
這(zhe)是(shi)國(guo)內首次通(tong)過(guo)自主水下航行器(qi)實現對深海微生(sheng)物的多點位化實海連續采(cai)(cai)樣，最(zui)大(da)采(cai)(cai)樣深度、采(cai)(cai)樣個數和單次最(zui)大(da)過(guo)濾水量等性能(neng)指標均達到國(guo)際領先水平。
部分樣本基因測序及物種分析結果
“MSAUV的(de)(de)成功研(yan)制可將(jiang)采(cai)樣(yang)形式從單點人工(gong)輔助擴(kuo)展到(dao)空間多點全自主，實現深海微(wei)生物樣(yang)本(ben)(ben)從原位采(cai)樣(yang)-高(gao)保(bao)真保(bao)存(cun)-核(he)酸制備的(de)(de)無(wu)縫銜接。”天(tian)津大學機(ji)械工(gong)程學院的(de)(de)劉(liu)玉紅教授介紹，這樣(yang)可有(you)效避免因環(huan)境變化導致的(de)(de)樣(yang)本(ben)(ben)污染、降(jiang)解(jie)和核(he)酸結(jie)構(gou)變化，從而顯著提高(gao)樣(yang)本(ben)(ben)質量、縮短采(cai)樣(yang)周期和提升海洋微(wei)生物生境研(yan)究效率(lv)。
據悉，研發團隊后續將(jiang)與中(zhong)國海洋(yang)大(da)學和(he)青島華(hua)大(da)基(ji)因科技有限公司等(deng)單位(wei)進(jin)一步加強合作(zuo)，持(chi)續攻關(guan)深海微生物采樣和(he)宏基(ji)因組分(fen)析技術，構建海洋(yang)微生物綜合資源數據庫，共同推(tui)進(jin)本課題成果的推(tui)廣和(he)示范(fan)應用，為深遠海生物多(duo)樣性調查(cha)、基(ji)因資源挖掘以及特(te)定生境(jing)下微生物群落演化規律揭示等(deng)提供有力保障。
(天(tian)津大學供圖(tu))
① 凡本站(zhan)(zhan)注(zhu)明(ming)“稿件(jian)來(lai)源：中國(guo)教育在線(xian)”的所有文字、圖(tu)片和音視頻稿件(jian)，版權均屬本網所有，任何(he)媒體、網站(zhan)(zhan)或個(ge)人(ren)未經本網協(xie)議(yi)授權不(bu)得轉載(zai)、鏈接、轉貼(tie)或以(yi)其他方式復制發(fa)表。已經本站(zhan)(zhan)協(xie)議(yi)授權的媒體、網站(zhan)(zhan)，在下載(zai)使用時必須注(zhu)明(ming)“稿件(jian)來(lai)源：中國(guo)教育在線(xian)”，違者本站(zhan)(zhan)將(jiang)依法追究責任。
② 本(ben)站注明稿件(jian)來源為(wei)其他媒(mei)體的文/圖等稿件(jian)均為(wei)轉(zhuan)(zhuan)載稿，本(ben)站轉(zhuan)(zhuan)載出于非(fei)商(shang)業(ye)性的教育和科(ke)研之目的，并不意味著(zhu)贊同(tong)其觀(guan)點或(huo)證(zheng)實其內容的真(zhen)實性。如轉(zhuan)(zhuan)載稿涉及(ji)版權等問題，請(qing)作者在兩周內速來電或(huo)來函聯系。
