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微生物已经征服了地球上几乎所有可以想象到的空间——从高空到陆地和水生生态系统，再到深海地热喷口、油藏或沸腾温泉等极端环境。在这些不同的环境中生存需要惊人的遗传多样性，从而能够代谢和合成许多不同的底物，以产生能量和积累生物量，并获得相对于同一生态系统中其他生命形式的进化优势。生物技术特别感兴趣的是被称为次级代谢物的分子，它们通常具有独特的化学组成，可以包含离子清除、群体感应等功能，或充当抗菌剂。随着人类活动对地球的影响的出现，例如改变或创建新的生态系统（例如废水处理厂、大规模商业发酵过程）或将新化合物和有毒污染物沉积到环境中，微生物表现出了非凡的适应性，可以利用这些新引入的材料作为新的能源。正是微生物这种令人惊讶的巨大而适应性强的生化潜力，我们才开始认识到并利用它来完成各种具体任务，从改变材料特性的发酵过程，到高价值立体特定化学品和聚合物的制造，再到危险物质的分解。微生物在工业过程中的应用通常被称为微生物技术。在这一范畴下，过去十年来，许多不同的子领域被结合，并在“微生物技术”专业领域的“微生物学前沿”部分（以前称为“微生物技术、生态毒理学和生物修复”）中进行了探索。
微生物技术的重大挑战
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