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微生物是地球上出现最早、种类和数目最多、功能最全的一种生命形式.通过矿化作用,微生物直接参与地球上至少六十余种矿物的形成和转化.研究"微生物-矿物"相互作用对认识现今和地质历史时期的地球元素的生物化学循环、地球早期生命起源与演化及环境变迁,以及利用微生物开展环境修复和生物仿生等纳米地球科学应用具有重要意义.趋磁细菌是迄今发现的唯一能利用地磁场定向和在细胞内矿化合成纳米级磁铁矿(Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4)的原核微生物，是研究微生物控制矿化和微生物-矿物相互作用的典范。研究发现，趋磁细菌具有全球分布，其细胞种类(系统发育)和磁小体晶型均具有丰富的多样性，表明其生物矿化机制也可能多样。