微生物生态学是研究微生物群落与环境之间相互关系和作用的科学^[1]。微生物群落是地球各圈层之间物质循环和能量交换的枢纽，在生态安全和宜居环境建设等方面发挥着不可替代的作用。微生物生态学研究的主要目标是解决人们面临的各类环境问题，同时防止、控制和消除微生物可能对人类造成的危害^[1]。

地球上约有10¹²种微生物，总数约为10³¹个，超过了动植物的总和。微生物高度复杂，目前仅识别了约10⁸种微生物，仍为“冰山一角”，因此被形象地比喻为微生物“暗物质”^[2]。经过国内外学者的艰辛努力，目前已分离培养了10⁵余种微生物，被广泛应用于环境保护、公共卫生、医药、新能源、食品、化工、军工等诸方面。

21世纪环境、生态和生物科学最大的挑战之一是了解环境介质中的微生物群落，涵盖水土气、自然与人工生态系统、城市与乡村、室内与室外环境等。2019年年底出现的新型冠状病毒肺炎引发了全球流行疫情，造成了世界主要经济体的社会、经济生活停滞，使得深入揭示病毒在环境中的赋存与传播成为首要命题。然而全球社会可持续发展面临的挑战也极大地推动了微生物生态学的发展，这些社会与公众需求是学科发展的重要推力。例如，不断增长的人口对粮食的需求持续促进了土壤肥力和植物生产力研究。全球气候变化及其应对的挑战，催生了微生物碳循环与固碳微生物学在国内外学界的兴起。环境污染的全球化和国际持久性有机污染物公约推动了利用微生物控制环境污染和修复的研究，并成为全球微生物生态学科的研究重点。科学研究的全球合作和重大国际科学研究计划也推动了微生物生态学的全球化与网络化，微生物生态学研究已经成为最重要的生命和环境科学前沿之一。

迄今为止，我国微生物生态学科的发展可以分为三个阶段。改革开放之前为“诞生期”，科研工作者进行了大量的自发性探索工作，但由于与国际学术界的严重壁垒，影响力主要限于国内。1978-2008年为“启蒙期”，通过与国际前沿研究频繁交流，引入了全球气候变暖、生物多样性锐减、生态系统退化环境等前沿问题研究，关于生态系统结构、功能和弹性等原理和理论，在解决环境问题中发挥的作用日益受到重视。以中国科学院为首的多个国内科研机构开始建设长期野外生态学基础研究平台。在2008年以后，我国微生物生态学研究进入“暴发期”，目前我国微生物生态学学术论文发表的数量稳居世界前三。但是总体上学术影响力仍然逊于欧美国家，特别是与排在首位的美国相比差距依然很大。

随着“把论文写到祖国大地上”、反“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”等重要理念的逐渐落实，我国微生物生态学研究范畴和深度不断提升。研究方向逐渐向人类健康、环境生态、公共卫生、农业科学、生物医学、生物多样性保育、动物学、海洋生物学、生物修复等领域转变，研究对象已走出国门，拓展至全球海陆空；更加注重和强化了科学发现与机理认识，以及新技术的应用和多学科的交叉；通过重大项目联合攻关，产生了一批多过程、多尺度、多技术的综合研究；利用大数据的理念和技术对环境中微生物群落数据进行采集、整合、存储和分析，应用于环境系统模拟、动态评估和科学预测，初步实现了在大时空尺度上监测和管理微生物所介导的宏观生态过程和效应。

可以预测，未来我国微生物生态学科发展将出现一个崭新的“领航期“阶段。在国际上，从概念、科技、数据、资源等多方面引领学科发展；在国内，重视与社会经济发展和技术进步的有机结合，更好地服务城乡居民需求。本期“微生物生态学主题刊”集成了最新的相关进展，在微生物群落的组成、结构、功能和研究技术等多个方面^[3-6]提供了新的视角。这些成果从不同角度进行了有益探索，有望很好地促进我国微生物生态学科的发展。