科学研究
深渊科学研究方向

        该团队正在创建张謇海洋微生物和深部生物圈研究实验室,该实验室作为深渊科学技术研究中心的科学研究机构,主要从事以下几方面的研究:

1)微生物海洋学
        以细菌、古菌和单细胞藻类等海洋微生物为基本研究对象,研究内容包括评估海洋微生物生物多样性、微生物活性及其代谢过程,同时还将通过综合性的实地观测研究,阐释微生物(尤其是嗜高压微生物)主导的海洋生物地球化学循环过程,包括对Fang et al.(2012, 2014)提出的PDPMC(POM-DOM piezophilic microorganism continuum)深海碳循环过程模型的进一步完善和验证。重点关注参与深海碳循环的嗜高压微生物类群,通过多学科交叉来确定参与海洋碳循环的微生物的分布和代谢特征、压力对微生物酶学及其功能的控制作用以及微生物在有机碳转换和循环中的作用。

2)深部生物圈地质微生物学
        我们将研究深部生物圈微生物(包括嗜高压微生物)的多样性、新陈代谢以及生态系统功能;深部生物圈微生物群落的种群及生理学多样性;深部微生物群落的“系统(如温度、压力、能量等)极限”(Fang and Zhang, 2011)。其中一个重要的内容是研究微生物与水、岩间的相互作用以及微生物对全球碳循环、矿产资源形成和分布的影响和控制作用。CORK (Circulation Obviation Retrofit Kit)将是我们研究深部生物圈中现代和古代地质微生物学和生物地球化学的重要的工具之一。

3)深海和深部生物圈高压微生物学和生物地球化学       
        地球表层生物圈的压力范围超过了4个数量级,而深部生物圈的压力范围可能更大。埋藏在深部生物圈的微生物生物量占地球总微生物生物量的2/3,压力影响微生物的生理、生化以及代谢。我们的研究主题包括:深海和深部生物圈嗜压微生物的分离和培养,深海和深部生物圈嗜压微生物组成和多样性的评估,嗜压微生物基因组分析,确定生物大分子合成过程中随压力变化的碳、氢、氮和硫的同位素分馏,开创深海和深部生物圈同位素异数体的研究。
        综上所述,我们将采用现代分子生物学和生物地球化学手段(宏基因组学、蛋白质组学、脂类组学、生物标志物和稳定同位素等)来进行深海和深部生物圈的微生物学、微生物生态学和生物地球化学循环的研究。

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