基于扩增子测序、宏基因组测序及宏转录组测序等技术，结合微宇宙培养和规模性实验，关注环境微生物多样性及功能特征，揭示环境变化及污染过程中微生物的响应及反馈机制，为污染环境的生物修复及健康保护提供科学依据，具体为：
(1) 探究微生物(细菌/古菌/真菌/藻类/病毒)的时空分布特征、生存策略、及碳氮磷等营养盐循环机制；
(2) 解析生物间物质交换机制及功能酶特征，挖掘功能微生物用于开发高效的微生物修复及处理技术；
(3) 探究“病毒-宿主”间交互作用及环境效应，关注病毒及宿主抗生素/金属抗性及致病性的传播机制；
(4) 探究藻类生物地理学分布及风险特征，开发产毒藻类水华预警及防控技术，促进藻类水华预警及风险防控。