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高海拔
“珠峰實驗室”
支撐前沿科學探索
今年4月18日,華大登山隊抵達日喀則珠峰大本營,正式開啟本次珠峰科研計劃。在高原適應性訓練和攀登過程中,華大登山隊員持續(xù)監(jiān)測和采集了從0米到8848米不同海拔高度下核心隊員的生理指標、腦認知、眼動、眼底、運動機能、心肺超聲等多維表型數(shù)據(jù),獲得了基因組、蛋白組、代謝組、影像組及細胞組等多組學數(shù)據(jù)。
2010年7月2日,華大科研團隊揭示了人類適應高原環(huán)境的秘密——EPAS1基因突變,相關研究在《科學》雜志發(fā)表
華大智造基因測序儀DNBSEQ-G99、DNBSEQ-E25以及無線掌上超聲等多款“硬核”設備均在“珠峰實驗室”完成了高海拔性能驗證,各項數(shù)據(jù)指標表現(xiàn)良好,刷新了最高海拔運行紀錄。這也表明,這些設備未來可為高海拔等極端環(huán)境下的多組學研究提供有力工具支撐,助力高原環(huán)境監(jiān)測和高原醫(yī)學發(fā)展。
其中,華大智造無線掌上超聲自帶遠程會診功能。在海拔8300米的營地,華大登山隊員使用該設備完成了與遠在4000公里外的北京醫(yī)院超聲科主任、2500公里外的四川阿壩臨床醫(yī)生以及4000公里外的深圳團隊的連線,成功實現(xiàn)會診,并對登山隊員進行了頸動脈實時超聲掃查,以探索頸動脈血流動力學在極端高海拔地區(qū)的影響。
值得一提的是,華大智造無線掌上超聲還隨隊登頂珠峰,在峰頂實時獲取了登頂隊員的頸動脈超聲掃查圖像,這也是全球首張誕生于世界之巔的超聲圖。同樣令人振奮的是,本次在世界之巔首次被記錄下來的,還有登山隊員的靜息態(tài)腦電數(shù)據(jù)。
在珠峰頂實時獲取的頸動脈超聲掃查圖像
1975年5月,全球首位從北坡登頂珠峰的女登山家潘多,從峰頂傳回世界上第一份心電遙測圖。近50年后的今天,華大登山隊從峰頂傳回了第一份超聲圖和腦電數(shù)據(jù),希望以更多維度的數(shù)據(jù),探究人在高原適應過程和極限攀登前后的生理狀態(tài)變化。
三四極貫穿
解答生命終極問題
在南極、北極之外,青藏高原與馬里亞納海溝分別被稱為地球“第三極”和“第四極”。貫穿地球三四極的科學探索,將有助于回答有關生命起源和極端環(huán)境適應的科學問題。
早在2010年5月,汪建等從南坡登頂珠峰。那一年,華大科研團隊揭示了人類適應高原環(huán)境的秘密——EPAS1基因突變。這項研究闡明了人類基因組在極端環(huán)境下的適應性選擇,為高原缺氧性疾病的預測、預防和治療提供了新的方向。
2021年,汪建等隨“奮斗者”號深潛器下潛至馬里亞納海溝萬米深淵科考,以基因科技為海洋科學探索打開了一個新的窗口,加速了探尋生命起源、解開生命之謎的進程。
而在最近這一年間,華大登山隊又先后完成了五座不同海拔雪山的攀登,成功收集了海拔5025米的四姑娘山、海拔6178米的玉珠峰、海拔7546米的慕士塔格、海拔8201米的卓奧友峰及本次海拔8848米的珠峰的相關科研數(shù)據(jù),并從登山運動免疫反應、代謝與能量變化、血液多組學變化、皮膚微生物變化、菌群適應性及高原病等多方面開展系列研究。
對于本次華大珠峰科研計劃的目標,汪建表示:“我們組織了一個跨學科的隊伍,把更多的儀器設備搬到更高的海拔上來,探討人類在極限條件下的生理機制等科學問題,希望能夠對生命起源、物種演化、氣候變化、地外生命等重大問題提出建設性的意見,為未來的科學發(fā)展作出貢獻。”
珠穆朗瑪峰從古海洋變成世界最高峰,其獨特的地質、生態(tài),以及在生命起源、人類適應等方面相關的科學問題仍亟待探索。
生命不息,探索不止。在汪建的帶領下,一群平均年齡僅30歲出頭的青年人,組成了本次珠峰科研計劃的核心團隊。在攀登珠峰的背后,是華大和華大人在科研和技術上不畏挑戰(zhàn)、開拓創(chuàng)新的精神體現(xiàn);而在科學高峰面前,華大也將持續(xù)發(fā)揮自身力量,以永不止步的探索,揭開生命科學的精彩奧秘。
*內(nèi)容來源:華大集團BGI