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應用視界 | 極境2400米:EVOL cell助力四川大學團隊揭秘深地微生物進化法則

來源:   作者: 發布日期:2025-05-15 訪問量:274

導語:

“向地心進發——在錦屏山2400米深處,四川大學生命科學院團隊正解碼極端環境下生命存續的終極密碼。"

地下2400米,全球巖石覆蓋最深的實驗室——中國錦屏地下實驗室

2018年3月,四川大學依托華西醫院率先布局“深地醫學”學科,成立全球首個研究深地環境對生命體健康影響的科研實體——深地醫學研究中心。中心在錦屏實驗室建成了中國唯一、國際規模最大、巖層覆蓋最深、涵蓋多種深度和不同類型的深地醫學研究基地。中心現已建成覆蓋1000米、1500米、2400米不同深度的“深地原位生命觀測站(China-DeUFO)”及地面實驗室,聚焦深地環境對人類生理、病理及心理的影響規律,旨在為地下空間安全開發、作業人群健康保障提供科學支撐,服務國家“深地戰略”布局。

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實驗室超低本底輻射環境的核心特點

1.地下2400:目前全球最深的地下本底實驗室

2.宇宙射線屏蔽極強

3.天然放射性本底極低

EVOL cell與超低本底輻射實驗室的協同創新

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在深地原位生命觀測站(China-DeUFO)”及地面實驗室里,兩臺EVOL cell設備正式入駐——它將記錄這些從地下2400米巖層中提取的數據,既是團隊用‘最深處’探討‘生命規律’的過程,也是給未來微生物選育提供新思路的重要依據。本次深地項目將借助EVOL全自動適應性進化儀器,探索:

1.極端環境進化模擬

EVOL cell,在錦屏2400米超低輻射環境中,可實時解析微生物/細胞在近乎“宇宙本底輻射”條件下的突變規律。

2.深地生物技術開發

EVOL cell結合實驗室的原位生命觀測站結合地面逆向壓力實驗,篩選地下極端環境衍生的抗輻射/耐高壓等特征菌株,通過定向進化加速合成生物制造,形成“深地-生物技術”閉環產業鏈。

3.技術耦合應用

EVOL cell可以連續運行30天、4個獨立單元同時運行,支持雙因子、多種氣體、光照等條件馴化,助力實現數據維度突破,實現從DNA損傷修復到表觀遺傳調控的多組學動態追蹤。


?深地探索,是一場與地球脈動的對話。EVOL cell有望在2400米巖層下捕捉到微生物的進化規律,這不僅是科學儀器與生命的碰撞,也是科學家用“極低輻射環境”探索微生物的進化之路!

? ? ? 未來,這座地下2400米的實驗室將持續敞開大門,作為深地科研的開放平臺,誠邀全球學界同仁考察、參觀、合作。


關于EVOL cell


毫升體系微生物適應性進化儀(EVOL cell)是基于高氣體透過性微管路及單相微流控技術開發而成的微生物馴化裝備,具有微生物培養、傳代、化學因子梯度添加、氧分壓控制等功能。儀器以微管路作為微型生物反應器,對多種氣體(氧氣、 氮氣、二氧化碳等)具有良好的滲透性,充分滿足培養過程氣體交換需求。利用氧分壓控制技術,可以靈活調控反應器周圍氣體環境,從而應用于多種微生物的培養和適應性進化。

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參考資訊:

  1. 世界最深、最大地下實驗室——錦屏大設施正式投入科學運行_國家核安全局https://nnsa.mee.gov.cn/ywdt/hyzx/202312/t20231208_1058510.html

  2. 把實驗室建在2400米的地下圖個啥——在“世界最深處”探尋物理奧秘(上)-清華大學https://www.tsinghua.edu.cn/info/1182/50210.htm

  3. 我校兩個實驗項目團隊正式入駐世界最深中國錦屏地下實驗室-四川大學 https://www.scu.edu.cn/info/1203/27035.htm

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天木生物專注于生物育種領域的高端儀器裝備的開發與應用,致力于通過高效的突變技術和高通量篩選技術,改造提升產業傳統菌種開發模式,為生物制造產業提質增效,提升我國生物產業的核心競爭力。?致力于為行業“細胞和菌種開發與篩選效率低”、“相關裝備成本昂貴”、“產業化落地困難”等難題提供優秀的解決方案。

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“向地心進發——在錦屏山2400米深處,四川大學生命科學院團隊正解碼極端環境下生命存續的終極密碼。"

地下2400米,全球巖石覆蓋最深的實驗室——中國錦屏地下實驗室

2018年3月,四川大學依托華西醫院率先布局“深地醫學”學科,成立全球首個研究深地環境對生命體健康影響的科研實體——深地醫學研究中心。中心在錦屏實驗室建成了中國唯一、國際規模最大、巖層覆蓋最深、涵蓋多種深度和不同類型的深地醫學研究基地。中心現已建成覆蓋1000米、1500米、2400米不同深度的“深地原位生命觀測站(China-DeUFO)”及地面實驗室,聚焦深地環境對人類生理、病理及心理的影響規律,旨在為地下空間安全開發、作業人群健康保障提供科學支撐,服務國家“深地戰略”布局。

微信圖片_20250515090530

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實驗室超低本底輻射環境的核心特點

1.地下2400:目前全球最深的地下本底實驗室

2.宇宙射線屏蔽極強

3.天然放射性本底極低

EVOL cell與超低本底輻射實驗室的協同創新

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在深地原位生命觀測站(China-DeUFO)”及地面實驗室里,兩臺EVOL cell設備正式入駐——它將記錄這些從地下2400米巖層中提取的數據,既是團隊用‘最深處’探討‘生命規律’的過程,也是給未來微生物選育提供新思路的重要依據。本次深地項目將借助EVOL全自動適應性進化儀器,探索:

1.極端環境進化模擬

EVOL cell,在錦屏2400米超低輻射環境中,可實時解析微生物/細胞在近乎“宇宙本底輻射”條件下的突變規律。

2.深地生物技術開發

EVOL cell結合實驗室的原位生命觀測站結合地面逆向壓力實驗,篩選地下極端環境衍生的抗輻射/耐高壓等特征菌株,通過定向進化加速合成生物制造,形成“深地-生物技術”閉環產業鏈。

3.技術耦合應用

EVOL cell可以連續運行30天、4個獨立單元同時運行,支持雙因子、多種氣體、光照等條件馴化,助力實現數據維度突破,實現從DNA損傷修復到表觀遺傳調控的多組學動態追蹤。


?深地探索,是一場與地球脈動的對話。EVOL cell有望在2400米巖層下捕捉到微生物的進化規律,這不僅是科學儀器與生命的碰撞,也是科學家用“極低輻射環境”探索微生物的進化之路!

? ? ? 未來,這座地下2400米的實驗室將持續敞開大門,作為深地科研的開放平臺,誠邀全球學界同仁考察、參觀、合作。


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毫升體系微生物適應性進化儀(EVOL cell)是基于高氣體透過性微管路及單相微流控技術開發而成的微生物馴化裝備,具有微生物培養、傳代、化學因子梯度添加、氧分壓控制等功能。儀器以微管路作為微型生物反應器,對多種氣體(氧氣、 氮氣、二氧化碳等)具有良好的滲透性,充分滿足培養過程氣體交換需求。利用氧分壓控制技術,可以靈活調控反應器周圍氣體環境,從而應用于多種微生物的培養和適應性進化。

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參考資訊:

  1. 世界最深、最大地下實驗室——錦屏大設施正式投入科學運行_國家核安全局https://nnsa.mee.gov.cn/ywdt/hyzx/202312/t20231208_1058510.html

  2. 把實驗室建在2400米的地下圖個啥——在“世界最深處”探尋物理奧秘(上)-清華大學https://www.tsinghua.edu.cn/info/1182/50210.htm

  3. 我校兩個實驗項目團隊正式入駐世界最深中國錦屏地下實驗室-四川大學 https://www.scu.edu.cn/info/1203/27035.htm

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