海洋氮循环在地球元素循环中充当着必不可少的角色.海洋氮循环是由一系列氧化还原反应构成的生物化学过程.固氮作用和氮同化作用为生态系统提供了生物可用氮(铵盐).硝化作用可进一步将铵盐氧化为硝酸盐,硝酸盐又可以通过反硝化作用转化为氮气.整个氮循环实现了海洋中不同含氮无机盐间的转换.微生物是海洋氮循环的重要驱动者,海洋氮循环的研究可以帮助理解海洋生物与地球环境相互作用及协同演化的机制,从而更好地保护地球生态环境.随着氮循环关键微生物基因组尺度代谢网络模型的发表,研究者可以利用代谢网络模型来研究不同氮循环过程的效率、环境因子对氮循环过程的影响以及解析氮循环及生物网络的内在机理等,从而帮助人们更深入地研究海洋氮转化机制.本文主要综述了海洋氮循环过程中各个转化过程的主要微生物,以及基因组尺度代谢网络模型在分析氮循环中的应用.