微生物的特点和主要类型

汇报人:xxx2025年11月06日微生物的特点和主要类型CONTENTS目录01

微生物的定义与发现02

微生物的五大特点03

微生物的主要分类04

微生物与人类的关系CONTENTS目录05

微生物的应用领域06

微生物研究技术07

微生物的未来展望微生物的定义与发现01微生物的定义微观世界的生命统称微生物是广泛存在于自然界中，体形微小、结构简单、肉眼直接观察不到，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的统称。大小与度量单位微生物的大小一般在几微米（μm）至几纳米（nm）之间。例如，细菌的大小通常在0.5-5μm之间，而病毒则更小，多数病毒的直径在10-300nm范围内。1μm等于10⁻³毫米，1nm等于10⁻⁶毫米。结构特征微生物结构多样，包括单细胞（如细菌、酵母菌）、简单多细胞（如霉菌）和非细胞形态（如病毒）。单细胞微生物能独立完成代谢、繁殖等生命活动；非细胞形态的病毒仅由核酸和蛋白质外壳组成，必须寄生在活细胞内。微生物的发现历史

形态学时期：微生物世界的首次揭示17世纪中叶，荷兰人安东尼·范·列文虎克利用自制的能放大50～300倍的显微镜，首次清楚地观察到细菌和原生动物，其发现和描述揭示了崭新的微生物世界，在微生物学发展史上具有划时代的意义。

生理学时期：微生物学基础的奠定19世纪中期，以法国科学家巴斯德和德国科学家柯赫为代表，将微生物研究从形态描述推进到生理学研究阶段。他们揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列关键微生物技术，奠定了微生物学基础，开辟了医学和工业微生物等分支学科，巴斯德和柯赫也因此被尊为微生物学的奠基人。

现代微生物学：学科体系的形成与发展19世纪末和20世纪初，微生物学作为一门独立学科被牢固建立。其发展主要集中在两个方面：一是传染病和免疫学研究，聚焦疾病防治与化学治疗剂功效；二是与遗传学的结合。近20年来，随着基因组学、结构生物学、生物信息学及PCR技术等的应用，微生物学研究取得突破性进展，进入第三个黄金时代。微生物学的发展阶段

形态学时期（17世纪中叶-19世纪中期）17世纪中叶，荷兰人安东尼·范·列文虎克利用自制显微镜（放大50～300倍）首次观察到细菌和原生动物，揭示了微生物世界的存在，奠定了微生物形态学研究的基础。此阶段主要对微生物进行形态描述和分门别类。

生理学时期（19世纪中期-19世纪末）以法国巴斯德和德国柯赫为代表，将研究推进到生理学阶段。巴斯德否定“自然发生说”，证实发酵由微生物引起，发明巴氏消毒法，并开创免疫学；柯赫建立分离、培养、接种和灭菌等微生物学基本技术，发现多种病原菌，二者共同奠定微生物学基础，促使医学微生物学、工业微生物学等分支学科形成。

现代微生物学时期（20世纪初至今）20世纪初，微生物学研究向传染病与免疫学、遗传学结合方向发展。近20年来，随着基因组学、结构生物学、PCR技术等的应用，微生物学进入第三个黄金时代，对复杂微生物群落（如人体微生物组、环境微生物组）的研究成为热点，揭示了微生物与宿主、环境的复杂互作及更深层奥秘。微生物的五大特点02体积微小与比表面积大

01体积微小：微米与纳米级的生命尺度微生物个体极其微小，细菌直径通常为0.5-5微米，真菌菌丝宽度约2-30微米，病毒则更小，多在20-300纳米。肉眼无法直接观察，必须借助光学显微镜或电子显微镜才能看清。

02比表面积大：高效物质交换的结构基础微生物因体积小而具有巨大的比表面积，例如大肠杆菌的比表面积可达30万，远超高等生物。这一特性使其能与环境快速进行物质交换，高效吸收营养和排泄废物，是其代谢旺盛、生长迅速的基础。

03生存优势：微小空间的高效占据者微小的体积使微生物能在极小空间内生存，如土壤颗粒间隙、动植物细胞表面或液体分子间。较大的比表面积结合微小体积，让微生物在资源竞争和环境适应中占据显著优势，例如污水处理中活性污泥微生物能深入污水角落分解污染物。吸收多与转化快

高比表面积的物质交换优势微生物因体积微小而具有极大的比表面积，如大肠杆菌的比表面积可达30万（以人体为1对比），能快速吸收营养并排出代谢废物，为高效代谢奠定基础。

惊人的营养吸收与转化效率微生物代谢速率远超高等生物，例如大肠杆菌每小时可消耗自身重量2000倍的糖类，1kg酵母在24小时内可将数吨糖转化为乙醇和二氧化碳。

专业化酶系统驱动高效转化微生物体内酶系统高度专业化，可针对特定底物（如淀粉、脂肪）快速催化反应，结合高比表面积优势，使其能迅速利用环境中的营养物质，抢占生态位。

工业发酵中的关键应用这一特性被广泛应用于工业生产，如啤酒酿造中酵母快速转化麦芽糖为酒精，抗生素生产中放线菌将氮源转化为青霉素等次级代谢产物，显著缩短生产周期。生长旺与繁殖快

惊人的繁殖速度多数细菌以二分裂方式繁殖，在适宜条件下，大肠杆菌每20分钟繁殖一代，理论上1个细胞经24小时可繁殖72代，形成约4.7×10²¹个细胞。

不同微生物的繁殖方式真菌通过孢子繁殖，单个面包酵母细胞24小时可产生约10⁸个后代；病毒通过宿主细胞复制，如流感病毒感染宿主细胞后6-8小时可释放数千个子代病毒。

实际环境中的繁殖限制受营养、空间和代谢废物积累的限制，实际环境中微生物无法无限增长，但这种潜在的繁殖能力使其在生态竞争中占据优势，例如土壤中施加有机肥后，分解有机物的微生物会在数小时内大量增殖。

工业生产中的应用价值快速繁殖特性被用于缩短工业生产周期，如利用枯草芽孢杆菌生产蛋白酶时，通过控制发酵条件，可在24-48小时内获得大量菌体及代谢产物，显著提高生产效率。适应强与易变异极端环境的适应能力

微生物能在高温（如火山口90℃以上的嗜热菌）、低温（极地-20℃冰层中的嗜冷菌）、高盐（盐湖中的嗜盐菌）、强酸强碱、高辐射等普通生命体不能生存的极端环境中存活。特殊结构与代谢机制

一些微生物体外附着荚膜作为保护层和营养储备，细菌的休眠芽孢、放线菌的分子孢子对外界抵抗力远强于繁殖体，极端微生物还具有相应特殊结构蛋白质、酶和其他物质以适应恶劣环境。易受外界因素影响发生变异

微生物因结构简单，多以单细胞或亚单细胞形态存在，易受紫外线、某些化学物质等物理、化学因素影响而发生变异，虽然变异概率较低，但短时间内可产生大量变异后代。变异的双重影响

有益变异如产青霉素的菌种（产黄青霉）的变异能带来巨大经济和社会效益；有害变异如致病菌的耐药性增强，给人类各项事业带来严峻挑战，也可能导致微生物特性的退化和消失。分布广与种类多分布范围的广泛性微生物在地球上的分布极为广泛，除了极少数如火山中心区域的地方外，几乎无处不在。它们不仅是生物圈上下限的开拓者，更是多项生存记录的保持者，广泛存在于土壤、水、空气、动植物体内外等各种环境中。极端环境中的生存能力微生物对极端环境的适应能力远超其他生物类群，能在高温（如火山口90℃以上的嗜热菌）、高压（深海1100大气压下的piezophilic菌）、高盐（盐湖中饱和盐水的嗜盐菌）、低温（极地-20℃冰层中的嗜冷菌）等普通生命体不能生存的环境中存活。种类数量的庞大性微生物种类繁多，尽管目前人类仅了解自然界中微生物总数的极小部分，但据估计，微生物的种类数量大约在50万至600万种之间，已报道的微生物至少有135000种，且随着分离培养技术的不断进步，新的微生物种类仍在不断被发现和报道。生态系统中的丰富种群在各种生态系统中都存在着数量庞大的微生物种群，例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种；土壤作为微生物的摇篮之一，1克土壤中，细菌的数量可高达数亿个，放线菌孢子数量达到数千万个，而霉菌和酵母菌的数量也分别有数百万个和数十万个。微生物的主要分类03原核细胞型微生物

细菌：形态多样的单细胞原核生物细菌是原核细胞型微生物的主要类群，形态包括球状、杆状、螺旋状等，如大肠杆菌（杆状）、葡萄球菌（球状）。它们广泛分布于土壤、水、空气及动植物体内，部分可引起疾病，如结核分枝杆菌导致结核病，也有许多有益种类如乳酸菌用于发酵。

放线菌：抗生素的重要生产者放线菌是一类革兰氏阳性菌，形态类似菌丝，主要存在于含水量较低、有机物丰富的微碱性土壤中。它们能产生多种抗生素，如链霉菌产生链霉素，是医药工业的重要资源，同时在自然界中参与有机物的分解。

古菌：极端环境的生命奇迹古菌虽同属原核生物，但其细胞壁成分和代谢途径与细菌有显著差异。它们主要生活在极端环境中，如高温（火山口的嗜热菌）、高盐（盐湖的嗜盐菌）、无氧（产甲烷菌）等，对研究生命起源和极端环境适应机制具有重要意义。

其他原核微生物：独特的生命形式还包括支原体（无细胞壁，能独立生活的最小原核生物）、衣原体（如沙眼衣原体引发沙眼）、立克次氏体（如斑疹伤寒立克次氏体）、螺旋体（如梅毒螺旋体导致梅毒）等，它们在形态结构、代谢方式和致病性上各具特点。真核细胞型微生物01真菌：单细胞与多细胞的代表真菌是真核细胞型微生物的主要类群，包括单细胞的酵母菌（如啤酒酵母、面包酵母）和多细胞的霉菌（如青霉菌、毛霉）及大型真菌（如蘑菇、香菇）。其细胞具有完整的细胞核、核膜和多种细胞器，通过孢子进行繁殖，在自然界中多扮演分解者角色，参与有机物降解。02原生动物：复杂的单细胞生命体原生动物是一类单细胞真核生物，具有复杂的细胞结构和运动能力，如疟原虫（引起疟疾）、变形虫（通过伪足运动）、草履虫（借助纤毛运动）。它们主要生活在水体和土壤中，部分种类为寄生性，可导致人类和动植物疾病，同时也是生态系统中重要的消费者。03显微藻类：光能自养的微小生产者部分微小藻类属于真核细胞型微生物，如绿藻、硅藻等。它们含有叶绿体，能进行光合作用，是水生生态系统中的初级生产者，为其他生物提供食物和氧气。其细胞结构简单，多为单细胞或群体，广泛分布于淡水和海洋环境中，对碳循环和氧平衡有重要贡献。04与人类的密切关系：有益与有害两面性真核细胞型微生物与人类关系密切。有益方面，如酵母菌用于食品发酵（酿酒、制面包），青霉菌产生青霉素等抗生素；有害方面，部分霉菌可引起食品霉变（如黄曲霉产生黄曲霉毒素）和皮肤感染，疟原虫等原生动物可导致传染病。此外，大型真菌如蘑菇是重要的食用菌和药用菌资源。非细胞型微生物

结构特征：无细胞结构，依赖宿主非细胞型微生物没有细胞结构，主要由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳组成，必须寄生在活细胞内才能进行生命活动和复制增殖。

典型代表：病毒及亚病毒因子包括病毒（如流感病毒、HIV病毒）和亚病毒因子（如类病毒、拟病毒、朊病毒）。其中朊病毒仅由蛋白质构成，可引起疯牛病等疾病。

大小与观察：超显微，需电子显微镜体积非常微小，多数病毒直径在10-300nm范围内，远小于细菌等其他微生物，必须借助电子显微镜才能观察到其形态结构。

生命活动：专性寄生，利用宿主系统自身缺乏完整的酶系统和能量代谢机制，无法独立进行新陈代谢，只能依靠宿主细胞的物质和能量系统完成核酸复制和蛋白质合成。其他分类方式

按营养方式分类可分为光能自养微生物（如蓝细菌，能进行产氧光合作用）、光能异养微生物（如阳光细菌，以光为能源利用有机物）、化能自养微生物（如硝化细菌，氧化氨获取能量）和化能异养微生物（如寄生细菌和腐生细菌，依赖现成有机物）。

按与氧气关系分类包括好氧微生物（如硝化细菌，需氧气进行呼吸）、厌氧微生物（如乳酸菌，在无氧环境中发酵）和兼性微生物（如酵母菌，有氧无氧条件下均能生长）。

按生态环境分类有土壤微生物（分解有机物，参与物质循环）、海洋微生物（适应高盐高压环境）、空间微生物（存在于大气层等空间环境）以及极端环境微生物（如高温、高盐、高辐射环境中的嗜热菌、嗜盐菌等）。微生物与人类的关系04有益微生物工业生产中的有益微生物微生物在工业发酵中应用广泛，可生产乙醇、食品及各种酶制剂等。例如酵母菌用于啤酒酿造，将麦芽糖转化为酒精和二氧化碳；放线菌能产生多种抗生素，如青霉素的发现和生产对医药界具有划时代意义。环境保护中的有益微生物部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等，可再生资源潜力极大，被称为环保微生物。它们在水体净化、土壤修复等方面发挥重要作用，例如活性污泥中的微生物能高效吸附并分解污染物。农业领域中的有益微生物在农业生产中，微生物有诸多应用。如利用细菌制造土壤改良剂提高土壤质量，真菌可制作农药防治农作物病虫害，还有固氮微生物如根瘤菌，能与豆科植物共生将大气氮转化为植物可利用的氨，增加土壤肥力。人体健康中的有益微生物健康人肠道中存在大量正常菌群，包含上百种细菌，它们相互依存、互惠共生，在食物消化、有毒物质分解与吸收等过程中发挥作用。例如乳酸菌有助于维持肠道菌群平衡，促进营养物质吸收和肠道健康。有害微生物

01病原微生物的定义与危害能引起人和动物致病的微生物叫病原微生物，可引发多种感染性疾病，如人类的痢疾、结核、艾滋病等。

02八大类病原微生物及其所致疾病1.真菌：引起皮肤病、深部组织感染；2.放线菌：导致皮肤、伤口感染；3.螺旋体：引发皮肤病、血液感染如梅毒、钩端螺旋体病；4.细菌：造成皮肤病化脓、上呼吸道感染、泌尿道感染、食物中毒、败血压症、急性传染病等；5.立克次氏体：如斑疹伤寒等；6.衣原体：引起沙眼、泌尿生殖道感染；7.病毒：导致肝炎、乙型脑炎、麻疹、艾滋病等；8.支原体：引发肺炎、尿路感染。

03条件致病菌的潜在威胁有些微生物通常不致病，但在特定环境下能引起感染，称为条件致病菌。一旦机体正常菌群失调，就可能引发疾病，如腹泻等。

04微生物导致的其他危害微生物能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，影响产品质量和保质期，给工农业生产带来经济损失。正常菌群与健康正常菌群的定义与分布正常菌群是指健康人体体表及与外界相通的腔道（如肠道、口腔、皮肤等）中定居的数量庞大、种类繁多的微生物群体，主要包括细菌、真菌、病毒等，其中肠道菌群种类可达上百种，数量高达100万亿个。正常菌群的生理功能正常菌群具有多种重要生理功能，如参与营养物质的消化吸收（如肠道菌群分解膳食纤维产生短链脂肪酸）、合成维生素（如维生素K、B族维生素）、促进免疫系统发育成熟、抵抗外来致病菌定植（生物拮抗作用）等。菌群失调与健康风险当正常菌群的种类、数量或比例发生异常改变（即菌群失调）时，可能导致多种疾病，如肠道菌群失调可引起腹泻、便秘、炎症性肠病等；皮肤菌群失调可能导致痤疮、湿疹等皮肤问题；阴道菌群失调则易引发阴道炎。维持正常菌群平衡的意义维持正常菌群平衡对人体健康至关重要，合理饮食（如摄入富含膳食纤维的食物）、规律作息、避免滥用抗生素等措施有助于保持菌群平衡，从而增强机体抵抗力，降低疾病发生风险，近年来益生菌、益生元的应用也为调节菌群平衡提供了有效途径。微生物的应用领域05食品工业中的微生物发酵食品生产的主力军微生物在食品工业中用于发酵生产多种食品，如酵母菌用于面包、啤酒酿造，将糖类转化为二氧化碳和酒精；乳酸菌用于酸奶、泡菜制作，发酵产生乳酸，改善食品风味和保质期。食品保鲜与防腐的应用某些微生物产生的代谢产物可作为天然防腐剂，如放线菌产生的抗生素（如尼生素）能抑制食品中腐败菌和致病菌的生长；同时，通过控制微生物生长条件（如温度、pH）可延长食品保鲜期。食品添加剂的重要来源微生物可用于生产食品添加剂，例如利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸（味精主要成分），利用霉菌生产淀粉酶、蛋白酶等酶制剂，用于食品加工中的淀粉水解和蛋白质分解。食品安全的潜在风险与控制部分微生物如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等是食源性致病菌，可导致食物中毒；食品工业中需通过无菌操作、巴氏消毒（如牛奶处理）、高温灭菌等技术控制有害微生物，保障食品安全。医药领域中的微生物

抗生素的生产者放线菌是抗生素的主要生产者，如链霉菌可产生链霉素、土霉素等多种抗生素。真菌中的青霉菌产生的青霉素，在医学史上具有划时代意义，挽救了无数生命。

疾病的致病源部分微生物可引起人类疾病，如细菌中的结核杆菌可导致结核病，病毒中的HIV可引发艾滋病，真菌可引起皮肤病和深部组织感染，原生动物中的疟原虫能导致疟疾。

疫苗研发的基石微生物是疫苗研发的关键，通过减毒或灭活的病原微生物（如狂犬病毒疫苗、脊髓灰质炎疫苗）或其组分，可诱导人体产生特异性免疫，从而预防相应传染病。

诊断试剂的重要成分微生物及其产物可作为诊断试剂的重要成分，例如利用特定细菌的抗原抗体反应检测疾病，或通过核酸探针、PCR技术检测病原微生物的遗传物质，实现疾病的早期诊断。

微生态制剂的应用正常菌群对维持人体健康至关重要，如肠道中的乳酸菌、双歧杆菌等可调节肠道菌群平衡，抑制有害菌生长。微生态制剂便是利用这些有益微生物制成，可用于治疗腹泻、改善消化功能等。环境保护中的微生物

有机污染物的生物降解微生物能分解多种有机物质，如淀粉、蛋白质、脂肪等天然有机物，也能降解石油、塑料等难降解人工合成污染物，将其转化为无害的二氧化碳和水，在污水处理、土壤修复中发挥核心作用。

有毒有害物质的转化与去除部分微生物可通过代谢作用转化有毒物质，例如某些细菌能将水中的氨氮氧化为硝酸盐，将硫化氢转化为硫酸盐；还有微生物能降解氰化物、重金属离子等，降低其环境毒性。

环境净化与生态修复的应用微生物制剂被用于污水处理，通过活性污泥中的微生物群落分解有机杂质；在土壤修复中，利用微生物降解农药残留和石油污染；还可用于空气净化，分解挥发性有机化合物，维护生态平衡。工农业中的微生物

工业发酵的核心力量微生物在工业发酵中发挥关键作用，如酵母菌将糖类转化为乙醇和二氧化碳用于啤酒酿造；放线菌（如链霉菌）产生青霉素等抗生素，弗莱明发现的青霉素在二战中挽救无数生命；枯草芽孢杆菌等可生产蛋白酶等酶制剂，应用于洗涤剂、食品加工等领域。

农业生产的天然助手微生物助力农业发展，根瘤菌与豆科植物共生固氮，将大气氮转化为植物可吸收的氨；微生物制剂可调节池塘水质，分解残饵和排泄物，抑制有害微生物，提高养殖效率；某些微生物还能作为生物农药，如苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能有效防治害虫，减少化学农药使用。

环境治理的绿色先锋微生物在环保领域应用广泛，能降解塑料、处理废水废气，如利用微生物降解石油污染物的假单胞杆菌；在污水处理中，活性污泥中的微生物通过高比表面积高效吸附分解污染物，将有机杂质转化为无害物质，推动可再生资源利用，是环保微生物的重要贡献。微生物研究技术06显微技术光学显微镜：微生物形态观察的基础工具光学显微镜是观察微生物的基本工具，可放大数百至数千倍，用于观察细菌（0.5-5μm）、真菌等微生物的形态和结构。例如，可清晰观察到细菌的球菌、杆菌、螺旋菌等基本形态，是微生物形态学研究的基础。电子显微镜：揭示亚显微结构的精密手段电子显微镜利用电子束成像，分辨率远高于光学显微镜，可放大数万至数十万倍，能观察病毒（小于0.2μm）、细菌的超微结构（如细胞壁、细胞膜、核糖体等），使人类对微生物的认识深入到亚细胞水平。显微技术在微生物学发展中的里程碑作用17世纪，安东尼·范·列文虎克利用自制显微镜首次发现细菌和原生动物，开启了微生物学研究的大门。现代高分辨率荧光显微镜等技术的应用，为揭示微生物的生命活动规律、微生物与宿主及环境的互作提供了更强大的工具。培养与分离技术

培养基的种类与配制原则培养基需满足微生物营养需求，按物理状态分固体（含琼脂）、液体、半固体培养基；按用途分基础、选择、鉴别培养基。配制需遵循目的明确、营养协调、pH适宜（细菌6.5-7.5，真菌4.0-6.0）、经济节约原则。

无菌操作技术核心是防止杂菌污染，包括培养基灭菌（高压蒸汽灭菌121℃、30分钟）、接种工具灭菌（灼烧法）、操作环境消毒（超净工作台）。巴斯德和柯赫建立的无菌技术奠定了微生物学研究基础。

微生物分离纯化方法常用方法有平板划线法（通过连续划线将微生物分散成单个菌落）、稀释涂布平板法（将菌液梯度稀释后涂布培养）、倾注平板法。纯种培养是获得单一微生物菌株的关键步骤，需在适宜温度、氧气条件下培养。

培养条件控制根据微生物代谢类型调节培养条件：好氧菌需震荡或通气培养，厌氧菌需厌氧罐或焦性没食子酸法除氧；温度控制（如大肠杆菌37℃，放线菌28℃）；避光或光照培养（如光合细菌需光照）。分子生物学技术

基因测序技术基因测序技术是解析微生物基因组遗传信息的关键手段，包括Sanger测序、高通量测序（如Illumina、PacBio等）。通过测定微生物DNA或RNA序列，可揭示其遗传组成、进化关系及功能基因，为微生物分类鉴定、致病机制研究和功能基因挖掘提供基础。

PCR技术及其应用聚合酶链式反应（PCR）技术能快速扩增特定核酸片段，包括常规PCR、实时荧光定量PCR（qPCR）、反转录PCR（RT-PCR）等。广泛应用于微生物的快速检测、定量分析、基因分型及病原体鉴定，如新冠病毒的核酸检测。

基因编辑技术以CRISPR-Cas9为代表的基因编辑技术，可对微生物基因组进行精确修饰，实现基因敲除、插入或替换。该技术为微生物功能基因研究、高产菌株构建及新型疫苗研发等提供了强大工具，推动了微生物学基础研究和应用开发。

宏基因组学技术宏基因组学技术无需分离培养微生物，直接从环境样品中提取全部微生物的基因组DNA进行测序和分析。能全面揭示复杂微生物群落的物种组成、功能潜力及与环境的互作关系，在肠道微生物组、环境微生物组等研究领域发挥重要作用。微生物的未来展望07极端微生物的研究价值极端环境适应性机制研究极端微生物能在高温、低温、高盐、高碱、高辐射等极端环境中生存，其特殊结构蛋白质、酶和其他物质是研究生命适应机制的理想材料，有助于揭示生命极限和进化规律。生物技术应用潜力极端微生物产生的极端酶具有耐高温、耐酸碱等特性，在工业催化、洗涤剂、食品加工等领域有重要应用价值，如嗜热菌的高温淀粉酶可提高工业发酵效率。医药与环境保护新途径某些极端微生物的代谢产物具有抗菌、抗肿瘤等活性，为新药研发提供资源；极端微生物还可用于降解有毒物质、处理极端环境污染物，在环保领域展现出巨大潜力。生命起源与宇宙生物学探索对极端环境中微生物的研究，为探索生命起源以及地外生命存在的可能性提供了重要线索，