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微生物群落广泛分布在地球上的每个生态系统中，对全球碳、氮和硫等元素的物质循环中起着重要作用。现在已培养的微生物可能不到自然界微生物总量的1％，大量未培养的微生物如同地球上的“暗物质”，随着组学技术的快速进展，整合宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学等技术就可以在分子水平动态层次上揭示环境微生物群落的结构、系统发生、代谢功能、调控规律等。使得人们可从系统角度全面认识环境微生物群落与其功能，挖掘新的关键微生物菌种及其基因资源。