这些实验室能够提供的信息的价值可能无法估量。

 

篮球大小的设备可以快速地收集、取样并现场分析海洋数据

 

　　自动实验室连续几个月的深海之旅将很快详尽地揭示大海深处不为人知的生命奥秘，此举前所未有。消息来自一些科学家，他们正通过打造一个“罐子里的实验室”，希望以此彻底改变人们对海洋生物学的理解。
 
　　机器人芯片实验室技术已经将分子生物学改头换面。然而这种趋势目前对于海洋科学研究的帮助仍然非常有限，其中最大的障碍就是在海里取样。自动潜艇可以收集样本，并将它们带回，但这样的行程往往需要花上数月时间。那些带有实验室的研究船只可以在海上漂游，但成本高昂：一艘研究船一天的运营成本要5万美元。
 
　　加利福尼亚州蒙特利海洋研究所的所长兼CEO克里斯·思科林(Chris Scholin)正在研制一种“生态基因传感器”。这种设备一旦装置在自动水下交通工具中，就可以收集样本，快速分析样本，每次船只从水下露出海面都可以将分析结果通过无线电传回基地。
 
　　思科林在数米高的圆柱容器中建造的自动水下实验室，已经部分证明了这种构想。这些实验室收集海水样品，然后过滤出海洋微生物。科学家们接着分离细胞来获取并分析RNA、DNA和蛋白质，再储存样品以备后期再使用。
 
　　但是，这些高耗能的机器往往需要靠近海岸，以备获取电能供应。为了解决这一问题，思科林计划将实验室缩小成篮球的大小，这样便于一艘小的潜水艇携带并用电池为其充电。
 
　　此项任务举步维艰。设备必须在恶劣的海洋环境中一次工作数周甚至数月。而样品的处理尤为困难。思科林说：“我们要找的东西相对比较稀少，因此我们需要过滤很多公升水才能得到一个可能只包含几个微液滴的样本。”
 
　　他们面临的挑战可能很大，但这些实验室能够提供的信息的价值可能无法估量。要提高人们对海洋理解的关键在于了解海洋有机物的习性，它们如何对环境因素的不断改变做出反应。这些因素在不同的时标里会发生变化。例如，二氧化碳在数分钟内溶解；植物和藻类在阳光下要经过数小时产生光合作用，而浮游生物通过在水中上下浮动来进行碳和能量的转换需要数日和数月。
 
　　要理解这些过程唯一的办法就是在不同的位置进行多次测量。思科林说：“这一做法还没有实现过，但我们希望能成。”他的设备能够高速分析样品的事实表明，他们甚至可以随时探测发生的基因表达。他希望四年之内能做出一个原型。
 
　　圣彼得堡南佛罗里达大学的海洋学家约翰·保罗(John Paul)表示，海洋正在经历巨大的变化。二氧化碳吸收在改变着海洋的PH值，水温也在发生变化，在某些地方融化的冰正在改变海水的盐度。“这种现场测量的潜能巨大，”约翰·保罗说，“我们不知道这些现象要告诉我们什么，但它们肯定会改变着我们对海洋的理解。”
 
 

资料来源 New Scientist

责任编辑 彦 隐