地质微生物学

课程编码：1800830709Z1P3001H 英文名称：Geomicrobiology 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：林巍等

地质微生物是地球科学与生命科学交叉融合形成的一门新兴交叉学科，主要研究地质环境与微生物的相互作用和协调演化。本课程根据地质微生物学的国际前沿和发展趋势，结合我国的研究现状和发展需求，使研究生熟悉地质环境与微生物的密切关系，理解地质微生物在环境、能源等领域的应用，了解地质微生物学的前沿和进展，为开展相关的科学研究奠定基础。

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第一章 地质微生物概论 2学时 林巍
第1节 地质微生物概述和基本任务
第二章 微生物简介与地球生命起源 4学时 林巍
第1节 微生物简介
第2节 微生物简介
第3节 生命起源
第4节 生命起源
第三章 地质微生物与元素循环 4学时 林巍
第1节 从微生物类群到地质微生物功能群
第2节 自养微生物功能群与碳循环
第3节 氮代谢微生物功能群
第4节 与硫铁相关的微生物功能群及其作用
第四章 极端环境微生物 4学时 林巍
第1节 干旱环境地质微生物
第2节 深部地质微生物
第3节 临近空间微生物
第4节 其他极端环境微生物
第五章 天体生物学 6学时 林巍
第1节 火星可能生命与宜居性环境
第2节 金星可能生命与宜居性环境
第3节 冰天体与系外宜居行星
第六章 微生物与矿物相互作用及协同演化 6学时 曹长乾
第1节 生物矿物与生物矿化
第2节 趋磁细菌的生物矿化作用
第3节 微生物形成白云石
第4节 微生物与黏土矿物的相互作用
第5节 微生物与天然半导体矿物的相互作用
第6节 真菌与矿物的相互作用
第七章 微生物矿化新材料 4学时 曹长乾
第1节 微生物诱导矿化新材料
第2节 微生物控制矿化新材料
第八章 地质微生物在油气勘探开发中的应用 4学时 曹长乾
第1节 油气微生物勘探技术及应用
第2节 内源微生物驱油技术及应用
第3节 外源微生物驱油技术及应用
第九章 地质微生物在碳中和中的应用 4学时 曹长乾
第1节 异养微生物固定二氧化碳
第2节 微生物矿化混凝土
第十章 课程总结与思考 2学时 曹长乾
第1节 课程总结与思考

1、首席教授林巍，现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金和优秀青年基金获得者，中国科学院地球与行星物理重点实验室副主任，地球与行星磁场及宜居性学科组组长。主要从事地球生物学与天体生物学研究，在感磁微生物的多样性及起源演化、类地外极端环境生命、临近空间生物学、地外生命探索等领域开展了较系统的工作。在Nature Astronomy、PNAS、NSR、ISME Journal、Astrobiology、JGR-Planets、《科学通报》等国内外期刊发表学术论文70余篇。担任首次火星探测任务（天问一号）科学研究专家委员会秘书组副秘书长（2021至今）、中国微生物学会地质微生物学专业委员会委员（2017-2026）、中国矿物岩石地球化学学会环境矿物学专业委员会委员（2017-2025）、中国科学院青年创新促进会理事会理事（2019-2023）等。任Microbiological Research（2014-2022）、《中国科学：地球科学》（2023-2027）、International Journal of Astrobiology（2023-2025）等期刊编委。荣获中国科学院卢嘉锡青年人才奖（2014）、中国地质学会青年地质科技奖银锤奖（2019）、中国科学院青年创新促进会优秀会员（2019）、中国科学院杰出科技成就奖“突出贡献者”（2022）等。2、主讲教师曹长乾，现任中科院地质与地球物理研究所副研究员，硕士生导师。长期从事生物源磁性纳米材料的仿生合成及在肿瘤早期诊断、漏油污染、天然气水合物开采和二氧化碳地质封存等领域的应用研究。迄今为止在Nature Nanotechnology, Advanced Materials, JGR和SPT等权威期刊发表SCI论文19篇，授权中国发明专利6项。在地磁场变化的生物效应研究集体作为主要完成者获“2022年度中国科学院杰出科技成就奖”。