赵维殳讲述“生命的故事”。   

青年报·青春上海记者 刘晶晶/文 吴恺/图

在上海交通大学生命科学技术学院副研究员赵维殳的课堂上，她展示了一滴被封装在仪器中的水，学生盯着它，看不出任何特别之处。直到赵维殳告诉他们——这滴水来自马里亚纳海沟约11000米深处，那里的水压高达1100个大气压，相当于20头大象站在手掌心上。教室里响起一片“哇”声。

跟着这滴水一起“浮出水面”的，还有7564种深渊原核微生物，其中89.4%是此前从未被世界认识的新物种。而赵维殳和她所在的团队要做的事，远不止发现几个新物种。“我们的目标，是绘制一幅深渊微生物的‘清明上河图’。”这名刚刚当选上海市“最美科技工作者”的青年女科学家说。 

到最极端的现场去

2021年11月13日夜晚，33岁的赵维殳坐进我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，开始向马里亚纳海沟9700米的断层深处下潜。

为了等来这一晚，在全程53天的科考航程里，“探索一号”科考船硬扛了5次台风，船头被巨浪抛起足有几层楼高，雷达屏幕上再也找不到第二艘船。赵维殳晕船严重，吐到天昏地暗，一度只能吃藕粉等流食，但她手里的样本处理却一刻没停过。

每次深潜作业需要3小时前期准备、13小时水下作业、24小时以上的样本处理。为了保持样本的“新鲜”，她在船上的实验室有时一干就是三十几个小时，手指、手腕、腰部都有不同程度损伤。有一天早上，室友发现刚刚熬了一个通宵的她，坐着擦着头发就睡过去了。

但这并非逞强。马里亚纳海沟位于密克罗尼西亚专属经济区，批件苛刻、窗口极短，每一滴海水、每一块海泥都弥足珍贵。更重要的是，她想亲眼看一看，万米高压下，会有什么样的生命世界？

当潜水器缓缓下潜至9700米处时，窗外的景象让她震惊——不是预想中的幽深与荒芜，在看似澄澈的海水中有无数微小的浮游生物，有的甚至发着微弱的荧光，如繁星般在深海里闪烁、绽放。赵维殳全程紧盯舷窗，在深潜作业中各种不知名的荧光生物从眼前划过，黄的、绿的、蓝的、红的。到了海底，探照灯一打开，澄澈的海水中，水母、小虾、浮游动物欢快地游动着。

原本以为高压下的“生命禁区”，其实是黑暗中不为人知的“生命狂欢”。

两年后，大年初三万家团圆时，赵维殳接到电话说有机会上青藏高原的热泉采样，便独自带着超大采样箱奔赴青藏高原。在海拔5200米的达格架热泉，严重的高原反应让她几乎离不开氧气瓶，每餐饭扒两口就得赶紧戴上面罩吸氧。即便如此，她依然坚持采集了100多份珍贵的热泉样本。回到驻地才发现，自己在高原整整瘦了7斤。队友开玩笑说：“维殳是玩命在做科研。”

从深海到高原，从高压到缺氧。她用自己的身体一次次靠近生命的边界，不是为了征服，而是为了理解自然。

赵维殳（左）率领团队开展科研工作。

“末席”科学家的担当

“溟渊计划”是我国科学家自主发起的深海生命大科学计划。作为当时项目中最年轻、资历最浅的科学家，赵维殳自动成了“末席”科学家。

极端环境为何称之为极端？就是因为不适合人类生存和居住，要想去研究极端环境下的生命，就一定要去这些不容易到达的地方。“在我们这个研究领域，最后留下来的都是那些敢于深入极端环境去的人。无论是我的老师，还是我的学生，大家都抢着去，这是很有意思的。可以说，是这项事业选择了合适的人。”赵维殳笑着说。

极端环境中的微生物生物量低、提取难度高、成功率低，是困扰全球科学家的关键难点。赵维殳带领学生原创了核酸-蛋白共提取和共分析技术。原理是“水油不相融”——核酸溶于水相，蛋白溶于有机相，再通过核酸带来的基因组信息指导蛋白组鉴定。在此基础上，团队开发了全自动核酸蛋白共提取平台，将极端微生物多组学大数据的获取能力提升了100倍。靠着这个“独门绝技”，团队完成了近2000份深渊样本的微生物数字化，获取了前所未有的深渊微生物大数据，数据规模达100TB。

他们自主构建了全球唯一的深渊微生物多组学大数据库，其中7亿条全新蛋白序列已赋能国产AI大模型的训练，服务企业极端蛋白产品研发。曾经冷门的深海微生物，正在转变为新质生产力的重要源头。

2025年3月7日，《细胞》杂志以封面专辑形式发布了“溟渊计划”第一阶段研究成果。赵维殳作为论文的共同一作和通讯作者，揭示了万米高压下微生物的“异常繁荣”，重新改写了六十年来人类对马里亚纳海沟生命“荒漠”的认知。

这支由她率领的年轻队伍，已成为能打硬仗、敢闯国际前沿的科研生力军。“我们的研究是真正的基础研究，解决一个问题，可能随之就能解决很多颠覆性的问题。”赵维殳告诉记者，“微生物是地球上最早出现的生命形式之一，它们能揭示整个地球历史的演化过程。很多人类现在想要解决的问题，比如环境变化、生老病死，最终的答案和最初的答案或许都存在于极端环境中。”

长大后我就成了你

赵维殳与深海生物的缘分，始于2009年的一堂通识课。当时读大三的她旁听了肖湘教授主讲的“海洋世界探秘”。作为国内深海微生物研究的先行者，肖湘喜欢在课上分享自己的科考经历，包括出海遇到风浪、设备故障时的应对，在极其困难条件下坚持采样的“探险”故事等。“我当时就觉得，这个研究太牛了。”赵维殳回忆，“跟我想象中自然科学的样子完全吻合。”

课后她找到肖湘：“肖老师，我来您这儿做本科毕设吧？”肖湘笑着问她：“我们有机会出海，你去不去？”“去！”

2010年，赵维殳登上当时我国唯一的深海科考船“大洋一号”，成为船上唯一的本科生。52天航程，反复挑战“魔鬼”西风带，吐得昏天黑地。但当亲手触摸到冰凉的深海海水样本时，她忽然明白，这条还没有人走通的路，就是她想走的路。

十五年后，赵维殳从那个坐在教室第一排听课的本科生，变成了站在讲台上的老师。她常常会对自己的学生说，希望大家“自由”。“我们经常会遇到一些年轻人，有很多奇思妙想，这些点子看起来似乎特别不靠谱、天马行空，但我会鼓励他们去尝试，因为很多时候，原始创新都是从这些奇思妙想开始的，所以我希望他们在科研上能比我们更自由。”赵维殳认为，作为老师，要做的就是为学生的点子保驾护航。

极端生命是一个小众而前沿的领域，国内外都没有现成教材。尽管赵维殳入职的是专职科研岗，没有教学指标，但她依然一丝不苟，从零构建起覆盖本科生到研究生的完整课程体系。她亲手制作近百张知识点磁吸贴画，设计30余种教具，把万米深渊的水和玄武岩、青藏高原的供氧装备、珠峰脚下的采样故事，全部搬进课堂。

学生说赵维殳的课“常听常新”，有的学生连上两年同一门课，只为听她讲最新的科考见闻。2024年，她在全国高校青年教师教学竞赛中斩获理科组一等奖。学生票选她为上海交通大学“凯原”十佳教师。

走出大学校园，赵维殳活跃于“果壳”“国家地理大讲堂”等科普平台，也时常走进中小学课堂。她甚至把课堂搬上了科考船，带着00后学生登上“奋斗者”号，潜向人类从未踏足的未知深渊。赵维殳希望学生和当初的自己一样，能亲身去体会那个教科书上所没有的世界。她说：“我们这代人的任务，是把门打开。而他们，会见到我们未曾看过的世界，去到我们未曾抵达的远方。”

青年报·青春上海记者 刘晶晶/文 吴恺/图

来源：青年报