近日,我校生态环境与海洋学院杨志峰院士、张偲院士团队冯景春教授课题组在深海感知装备与微生物研究中取得重要进展,研究成果以“Closed-loop in situ isolation of deep-sea extremophiles through sensor-driven microenvironment preservation”为题发表于Nature子刊《Nature Sensors》。广东工业大学智慧海洋科学与工程研究院为论文第一单位,智慧海洋科学与工程研究院冯景春教授为论文第一作者,张偲院士为通讯作者。

成果简介:
深海微生物广泛参与全球生物地球化学循环,并具有重要的极端生物资源价值,但传统采样与分离纯化流程难以在样品由海底进入实验室的全过程中持续维持原位环境条件,无法有效突破深海极端微生物可培养性差的技术壁垒,其真实生理特征也容易在减压和环境扰动中丢失。因此,本研究首次提出并开发了一个面向深海微生物研究的闭环智能系统(DISCUSS),将光学、化学和力学等多模态环境传感、保压采样、等压转移、长周期高压富集培养以及自动化单菌落分离纳入统一的闭环控制体系,并完成了全流程实验验证。该研究实现了由原位环境感知向实验室动态重构与单菌落自动分离的连续衔接,为保持深海微生物原位相关生理特征、提高极端微生物可培养性,并推动深海微生物研究向标准化、自动化和传感驱动的全过程保真模式发展提供了新的技术路径。并且该装备体系可改装适配于热液、极地、深地油藏、酸性矿井、食品工业等需要无人操作获取特殊价值微生物资源的场景,为微生物资源智能挖掘提供了新方法,体现了广东工业大学在深海资源开发中长期以来在智能装备方面的技术积累。

致谢:本研究得到了国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(42227803)、国家自然科学基金杰出青年科学基金项目(42325603)、国家自然科学基金重大项目(42494884)、国家自然科学基金共享航次计划重大科学考察航次项目(42449303)、国家科学技术部国家重点研发计划项目(2021YFF0502300)等科研项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s44460-026-00128-x