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在格陵兰岛西海岸，一艘 17 米长的铝制帆船在北极的暮色中缓缓穿过一条狭窄、多岩石的峡湾。船上的研究团队刚刚结束了横渡拉布拉多海的艰难九天航程，虽然有些疲惫，但他们依然专注于收集浮游生物。这是首次有人对这里的微小海洋生物进行 DNA 测序。
佛罗里达大学惠特尼海洋实验室的神经科学家莱昂尼德·莫罗兹教授目不转睛地注视着网。他对探险队领队彼得·莫尔纳尔说：“这就是生命开始时的世界。”莫尔纳尔与他共同创立了海洋基因组图谱项目（Ogap）。
莫罗兹指向格陵兰岛的冰川谷，指出这里的快速变暖正在重现 6 亿年前复杂生命形式开始出现时的条件。他说：“我们现在正航行在深邃的生物时间中。”
莫罗兹和莫尔纳尔的任务是对海洋中最小的 80% 生物进行分类、观察、测序和绘图，以更多地了解人类自身和地球的健康状况。
浮游生物和人类乍一看并没有太多共同点。但研究海洋生物已经让我们对人类的大脑和身体有了突破性的理解。观察水母的电脉冲教会了我们如何重启心脏。海蛞蝓展示了记忆是如何形成的。鱿鱼教会了我们信号如何在不同脑区之间传播。马蹄蟹展示了视觉受体如何工作。
莫罗兹和莫尔纳尔的独特之处在于，他们是在帆船上而不是引擎驱动的船只上解锁浮游生物的秘密——而且他们并不孤单。
法国国家科学研究中心的海洋学家克里斯·鲍勒说：“大型海洋科考船每天可能花费 10 万美元，这很快就会让你的研究机构破产。”过去两年，他一直在一艘 33 米长的纵帆船上为海洋微生物组任务收集浮游生物样本，这是一项研究海洋中微生物的研究计划。鲍勒说：“从帆船上工作便宜 50 倍。”
这种成本节约还让研究人员有时间上的奢侈，这对于发现人类健康的遗传共性和模式至关重要。鲍勒说，重要的是分析和观察这些微小生物如何相互作用以及与周围世界互动。这在陆地上的实验室里是无法实现的，因为这些生物太脆弱了。
帆船低排放、易于获得且在近岸更容易操控，莫尔纳尔说：“它们不会震动，所以你可以在船上进行非常精确的工作。”他已经指挥了超过 9000 海里的 Ogap 航行。
微小海洋生物能教会我们自身发展的原因是趋同进化。这是指不相关的生物以相同的方式解决问题，例如鸟类、甲虫、蝴蝶和蝙蝠都适应了飞行，但它们在不同的时间和略有不同的方式上做到了这一点。重叠的解决方案为从如何折叠蛋白质到如何形成大脑提供了共同的构建模块。
莫罗兹说：“今天生活在这里的每一种生物都是成功适应的记录。大脑是宇宙中最复杂的结构之一。然而，我们对大脑工作原理的 70% 的知识要归功于海洋生物。没有它们，今天的许多药物根本就不会存在。”
他研究浮游生物的原因是它们的“记录”最长——一些单细胞海洋生物已经存在了超过 30 亿年。这意味着它们比我们拥有更多的技巧。
莫罗兹说：“这些海洋物种中的一些群体不会衰老，永远不会得癌症，并且在受损时能够完全再生。它们能够比我们更好地执行许多任务。”
将人类医学提升到下一个水平的一种方法是借鉴这些生物。但首先，我们必须识别它们。Ogap 的崇高使命在 10 年前是不可能实现的；快速的技术进步缩小了设备尺寸，而卫星通信和人工智能将分析结果的时间从几个月缩短到几分钟。
例如，在格陵兰岛，Ogap 在帆船上让海洋生物存活了几天，同时在它们生命的不同阶段进行 DNA 测序。莫尔纳尔说：“我们能够观察它们繁殖、腐烂、然后自我修复，甚至死亡，同时拍摄高分辨率视频。”
团队然后通过 Starlink 将数据上传到大学，科学家们使用 AI 在生物的 DNA 中寻找模式识别。莫尔纳尔说：“实际上在一个小时内，我们就会在帆船上收到结果。这种工作在 10 年前简直是科幻小说。”
ArcticEarth 帆船的所有者大卫·康诺弗说：“用帆船回答科学问题有着悠久的历史。”从库克船长在太平洋的人类学发现到达尔文在贝格尔号上对自然选择的开创性观察，帆船为许多类型的研究人员提供了到达遥远世界并深入参与周围环境的奢侈。
康诺弗说：“你在海上花费的时间越多，你就越开放于发现。”
现在，关键是要在未知海洋生物永远消失之前观察它们。莫罗兹说：“到明天早上你喝完咖啡时，将有 20 到 100 个物种永远消失，包括大自然提供的奇妙解决方案，这对生物医学科学是一个巨大的损失。”
为了继续记录微小单细胞海洋生物的奇迹，Ogap 将前往南美洲顶端的巴塔哥尼亚。最终，Ogap 的基因组图谱将被数字化并免费提供，为海洋生物多样性提供基准，并为开发新药物提供宝贵见解。
莫罗兹说：“每一天都是惊喜。这就是所有这些航程中最精彩的部分——兴奋和发现的水平。它是如此丰富。它是永不停歇的。”
