如今地球环境危机、资源危机、健康危机日益严重，如何解决这些危机已成为现代科学研究所关注的重大科学问题。微生物是地球所有生命的奠基者，并逐渐改变着地球的环境，因而认知微生物与地球环境的相互作用机制不仅是解决上述问题的关键，也是环境微生物学研究本身的核心科学问题。国家自然科学基金委于2012年年底在贵阳举办的“双清论坛”，就“典型生境重要地球元素循环的微生物驱动机制”的主题，邀请国内外微生物学、地球科学、基因组学、生物信息学等学科的三十多位学者进行了深入探讨。在2013年国家基金委加强了对微生物生态学和海洋微生物学的支持，鼓励研究微生物群落动态、微生物与动植物相互关系，以及微生物在生态系统中的作用。
我国很早就开展了极端及特殊环境微生物元基因组学研究，在环境微生物及地球微生物学领域长期近距离跟踪国际前沿，并在近期实现了多方面的创新突破。近年来，我国科学家在海洋、土壤、湿地、湖泊等环境微生物的研究中取得了一系列具有国际影响力的成果。通过学科交叉、技术整合，在大尺度时空范围研究和认识微生物与地球环境的相互作用成为当今微生物学的发展趋势。
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