北京时间3月7日凌晨，由上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团联合发起并执行的“溟渊计划”（马里亚纳海沟环境与生态研究计划，英文简称“MEER计划”）第一阶段成果四篇文章以封面专辑的形式发表在国际顶级期刊《细胞》（Cell）上。
马里亚纳海沟环境与生态研究计划（MEER计划）及主要科学研究成果
作为“溟渊计划”的发起人和召集科学家，上海交通大学生命科学技术学院/微生物代谢国家重点实验室、深部生命国际研究中心主任肖湘带领团队，依托我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，实现了多项“全球突破”：人类首次到达雅浦海沟最深点、首次对深渊生态系统进行系统研究、首次建立全球深渊生物大数据库并开放共享，这些突破标志着我国深海生命科学研究迈入国际前沿。
深渊水深超过6000米，是全球海洋最深的区域，代表着地球上最少被探索的极端环境。早在20世纪初，就有学者投入到深渊微生物研究，然而受限于抗高压设备的制作技术，多个国际同行组织的深渊大科学计划最终未能达到良好预期。在2020年之前，只有9人曾到达过海洋最深点马里亚纳海沟底部，能成功下潜万米以下深度且能够重复使用的潜水器，全球所剩无几。2020年底，成功完成工程海试的中国第一艘万米级载人潜水器“奋斗者”号，凭借其独特的采样能力和超长海底作业时间，成为当今全球唯一具备深渊系统调查采样能力的载人潜水器。
“奋斗者”号正在工作
2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平，进入深海科考第一梯队。
这一大国重器也使得深渊科考进入新阶段。其220公斤有效载荷、高速水声通信系统及高国产化率，显著提升了采样精度与效率。研究显示，2021年10月至12月期间，肖湘带领上海交通大学研究团队，与中国科学院深海科学与工程研究所、华大集团等国内多家科研单位共同参加了“奋斗者”号载人潜水器的深渊航次。科学家团队对马里亚纳海沟、雅浦海沟和菲律宾海盆6000～11000米水深区域进行系统采集，获得水体、沉积物、宏生物等样本2000余份，其中雅浦海沟最深点为人类首次到达。
值得关注的是，由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信，中国科学院声学研究所（以下简称“声学所”）创建的水声通信系统成为“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一桥梁，实现了潜水器从万米海底至海面的文字、语音及图像的实时传输，帮助“奋斗者”号在万米海底精确作业。
该套数字水声通信系统将语言和文字等信息编码调制后，通过换能器进行发射和接收，实现数据交互，把所有的关键数据准确、高效地传输到母船，并与母船进行沟通。
作为数据传输的重要通道，电缆也构成了“奋斗者”号通信系统的重要组成部分。据了解，在“奋斗者”号上，有几百根电缆要直接泡在高压的海水中。在高压、高盐的恶劣环境中，电缆很可能会产生短路、绝缘等故障，造成设备功能失效，更严重的还可能导致电解腐蚀，危及潜水器耐压结构的安全。研发团队成员针对这一难题，建立了一套基于绝缘检测的在线故障诊断系统，并研制了一套智能化的检测装置，实现了载人潜水器的电气故障诊断。
据了解，这套系统能够实时监测潜水器上所有用电设备的状态，如果出现绝缘问题，系统会及时发出预警，提醒潜航员及时进行故障应急处置，实现了潜水器在高压环境下实时在线供电安全性检测、故障定位和隔离。从“蛟龙”号研发时，这套诊断系统就已开始应用。此后，系统又不断升级改进研发。目前，这套设备已经越来越小型化、智能化。