研究深海极端环境的微生物，可以帮助人们理解生命极限。但大多数深海微生物不能脱离原位环境培养，因此研究面临多重难题。
近期，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李备研究员团队与长光辰英工程化团队，在中国科学院战略性先导科技专项支持下，研制的深海微生物原位分选仪圆满完成结题验收工作。
▲深海微生物原位分选仪布放现场
01
创新方法，解决工程难题
科研团队基于拉曼、光镊及微流控技术研发了能够原位、实时、快速检测并分选深海微生物的仪器设备，突破了拉曼检测技术和光镊分选技术在1500米级深海的应用，实现了对深海微生物的原位拉曼检测与光镊分选，填补了国内外应对深海极端环境原位检测与分选深海微生物设备的空白。
团队研制的深海微生物原位分选仪专用的干-湿舱组合舱体，解决了耐高压蓝宝石舷窗与分选仪光学系统的结构兼容性问题等众多深海环境下检测设备所面临的工程问题。
深海微生物原位分选仪于2024年6月搭载“探索二号”TS2-38-1航次，在我国南海某海域完成1500米级海试试验。
▲深海微生物原位分选仪
02
突破瓶颈，攻克关键技术
在研制过程中，科研团队攻克了多项适用于深海微生物原位识别、检测、分选和分析的关键技术。
模拟了1500米海域水体环境数据，结合设备舷窗形变数据，研制专用型多波段显微物镜，突破了深海环境下长工作距离、高数值孔径和宽波段的显微成像技术。该物镜的透过率高达86%，工作距离达到8mm，达到国际同类产品的最高水平，为深海微生物的高分辨率、宽视场成像奠定了基础。
同时结合深海微生物原位分选需求，借助深度学习算法，有效解决了深海极端环境下数据稀缺及信噪比低等问题，为深海微生物的原位检测与分选提供了智能化支持。
浩瀚深海，神秘且未知。科研团队通过尝试对未知深海微生物的原位探测和分选，积累了深海微生物原位检测设备开发的理论研究经验、工程开发经验和海试测试经验，为持续深耕深海微生物原位检测及分选工作提供了理论支撑，将为深海微生物资源的开发和利用提供技术支持。
