NATIONAL INDUSTRY ALLIANCE FOR MARINE DRUGS AND BIOPRODUCTS
海底几千米、没有阳光、压力足以压垮潜艇的地方，长期被当成生命的边缘地带。中国科学院海洋研究所与华大基因研究院牵头的一支团队，把这里重新定义成了一座常年运转的“进化工厂”。
他们从约 2000 份深海沉积物和水样里，一次分离出 5 亿多个基因，把人类此前建立的“全球海洋基因目录”一次性扩大了 超过 50%。真正值得注意的不是“又采了一批样”，而是其中 超过 60% 的蛋白质此前从未被识别——这意味着人类对海洋生命的分子家底，过去连一半都没摸清。相关成果 7 月 12 日由权威媒体报道，论文发表在《Cell Host & Microbe》。
图1：深海热液喷口周边的贻贝群落。图片来源：Wikimedia Commons（深海热液喷口生态）
深海不是均匀的荒漠。热液喷口、冷泉、深渊带（水深超过 6000 米）这些地方，同时叠加了极端压力、缺氧和有毒重金属。对微生物来说，这套环境每天都在损伤它们的 DNA。
关键在于微生物“修 DNA”的方式。在如此高压强的胁迫下，它们的 DNA 修复机制更容易出错；错误累积，就等于突变速率被持续推高。生物学上把这种“更容易产生可遗传变异”的特性叫可进化性（evolvability）。换句话说，恶劣环境没有让深海生命停滞，反而逼出了一条“高频试错”的进化路线，源源不断地产出结构新奇的蛋白质和酶。
这解释了为什么同样是采样，深海样本能贡献出比近海、比人体肠道都更陌生的基因序列：它们来自一个突变从未停下来的系统。
📊 关键数据
· 分析深海样本：约 2000 份 · 新分离基因：5 亿多个 · 全球海洋基因目录扩容：超过 50% · 此前从未识别的蛋白质：超过 60% · 新发现解旋酶处理 DNA 速度：约为现有酶的 2 倍 · 新 Cas9 变体耐受温度：超过 70℃
把基因目录扩大一倍，如果只停在数据库里，意义有限。这项研究更实在的地方，是已经从这批序列里筛出了可以落地的“零件”。
一是一种深海解旋酶，它处理 DNA 的速度约为现有常用酶的 2 倍——解旋酶是几乎所有基因测序和扩增流程的上游环节，速度翻倍意味着更快、更省的实验通量。二是一种新的 Cas9 变体，能在 超过 70℃的高温下保持活性。现有基因编辑工具大多怕热，一个天生耐高温的 Cas9，直接扩大了基因编辑能在什么反应条件下工作的边界。
图2：全球海洋基因目录规模变化与本次新增结构。本地制图，数据来源：Cell Host & Microbe / phys.org，2026-07-12
为什么这类“耐高温、跑得快”的酶总是来自极端环境？逻辑其实和当年从温泉细菌里找到 Taq 聚合酶、催生 PCR 技术一脉相承：能在极端条件下正常工作的蛋白质，本身就是被极端环境“测试”过的。深海高压高温环境，等于替人类做了一轮天然的耐受性筛选。
深海的价值，正在从“有多少矿、多少鱼”，转向“有多少人类还没见过的分子”。
研究团队给出的落地方向并不空泛：从这批陌生蛋白质里，有希望找到对抗疾病的新型抗菌分子、追踪环境中病原体扩散的诊断工具，甚至处理塑料污染的新酶。这些都不是“未来某天”，而是有明确起点的技术路径——先有序列，再有功能验证，最后才是产品。
对中国而言，牵头单位是中科院海洋所和华大，意味着这套“从深海样本到基因目录再到工具酶”的链条，从采样、测序到数据库建设都握在自己手里。深海生物资源过去更多被当成勘探对象，现在它更像一座尚未开采的“分子矿”——谁先建成最全的目录，谁就掌握了后续筛选新药、新酶、新工具的入口。
图3：深海热液喷口附近的管虫群落。图片来源：Wikimedia Commons / NOAA
真正的问题不再是深海还有没有未知生命，而是当基因目录一夜之间扩大过半，人类有没有足够的算力和实验能力，把这几亿个新序列逐一读懂、变成能用的东西。
https://phys.org/news/2026-07-deep-oceans-evolution-supercharged-diversity.htmlhttps://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(26)00202-71. 本公众号发布的所有内容仅代表作者个人观点，仅供参考，不构成任何投资建议、医疗建议或法律依据。
2. 读者依据本公众号内容做出的任何决策，风险自负。
3. 部分素材来源于网络，版权归原作者所有。若涉及侵权，请联系公众号后台删除。
4. 转载文章不代表本号立场，转载目的在于传递更多信息。