深海生物资源开发装备
在“十五”期间，我国就启动了深海生物及其基因资源开发的相关研究，建立了中国大洋生物基因研发基地，在深海微生物研究装备研制及资源开发应用方面取得了重要进展。相比发达国家，我国在采样技术和资源开发利用等方面还有较大差距，在深海调查与样品采集方面技术手段还有待加强。
1.深海微生物原位取样与富集装备
深海微生物的取样和富集装备是决定深海微生物资源有效开发利用的重要武器。由于深海环境因素的限制，目前研究深海微生物主要有原位富集培养和实验室模拟技术培养两种方法。
1）原位富集培养
20世纪80年代前，原位富集培养的方法主要是针对深海微生物展开研究。原位富集培养主要是利用深海的自然条件进行试验，将培养基置于富集装置内，投放到深海热液区域进行为期一周至数周的原位培养，随后取回装置分析所附着的微生物群落，从而了解深海的生态系统[21]。原位富集培养是研究深海微生物的常用方法，能够科学有效地研究深海微生物的生长及代谢状况。不过原位培养装置受到海底环境和动物活动的影响极易损坏，且无法进行海底维修，因此冷泉区域应用难度较大。
2）实验室模拟技术富集培养
模拟技术富集培养主要是通过机械手持取样器取样、大洋钻探和可视抓斗等方法进行样品采集，随后带回实验室进行高压培养。其缺点是样品采集后从船上转移到实验室的过程中不能保持生物原有的生存环境，如高压、低温、适当的盐度和氧浓度等，导致绝大多数嗜压型生物到达实验室时已经死亡，只有少数适应力强的生物可以在极短的时间内存活[22]。目前国内对保压转移方案的研究还很少，以浙江大学为主要科研单位所研制的保压转移设备目前仍然还处在实验阶段。针对微生物的保压转移系统研究，浙江大学王文涛所设计的深海沉积物多次保压转移装置有一定的借鉴意义。
我国深海微生物取样和富集装备的专利如表9－2所示，我国设计研发的深海微生物采样和富集装备主要是在深海环境下通过泵吸和抓取不同级数的循环过滤等流程实现微生物的采集和富集，其中采集和富集过程中的压力保真是装备研发的重点和难点。深海微生物保压转移系统通常都是与深海微生物保压取样器和深海微生物保压培养皿配套使用，而且涉及保温和保压的要求。这些微生物采集富集装备可独立安放在海底工作，也可搭载ROV进行移动工作。
表9－2 我国深海微生物取样和富集装备专利
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2.深海宏生物主动诱捕原位取样装备(https://www.daowen.com)
与深海微生物相对应的是肉眼可见的深海宏生物，深海宏生物是天然的极端环境的新生物基因库，深海宏生物生活习性、基因特征以及极端环境适应性等研究对解密深海生命起源进化关键过程和深海生物资源高效开发具有重要作用。
深海宏生物资源的研究与开发的重要前提是研发深海宏生物取样装备。与深海微生物固定易取样不同的是，深海宏生物具有可移动性且敏感性极强的特点，这给深海宏生物资源的开发利用带来困难。另一方面，深海宏生物生活在高压低温/高温的极端环境中，在开发过程中，深海宏生物样品里的遗传物质脱离了原位环境极端环境可能会发生显著变化。深海宏生物取样与诱捕装备是开发研究深海宏生物资源的重要武器。分析我国深海宏生物取样诱捕设备发现（见表9－3），现有的深海宏生物诱捕装置分为固定式和移动式，可搭载ROV操作在平台使用也可独立原位固定在海底，主要是通过诱惑牵引部件和封闭部件等部分组成，这些诱捕装备可通过机械式启闭，也可电动启闭。宏生物取样装备的主要功能是对深海宏生物的原位取样，分为挖掘式、铲撬式和托网式等，宏生物取样装备亦可与诱捕装置集成使用，取样装备的核心是保护生物样品生活的极端压力和温度环境。
3.深海生物原位定植培养装备
深海生物的生存条件极其苛刻，有的嗜热、嗜冷，还有的嗜盐和耐高压等，深海原位定植培养是加强对深海生物资源的开发利用的有效手段。深海原位定植培养技术即将陆地实验室中常用的海洋微生物培养基和培养方法“移植”到深海海底，利用深海原位的高压、低温、寡营养和无光等极端环境，富集和培养深海生物。深海原位定植培养装备是推进深海原位定植培养技术的重要抓手，分析我国研发的深海生物原位定植培养装备（见表9－4）可以发现，现有的深海生物原位定植培养装置主要集中于微生物的原位富集培养装备，宏生物的原位培养装配鲜有涉及。微生物的原位培养装置要求能在深海海底环境中自主工作，能够采集环境参数信息变化的能力。现有深海微生物原位培养装备主要为筒式、箱式、开盖式和循环式等类型，现有的原位培养装备鲜有自主改变环境参数的装备。
表9－3 我国深海宏生物取样诱捕装备专利
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表9－4 我国深海生物原位定植培养装备专利
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