水环境中微型生物构成一个复杂的微型生态系统，研究清楚系统里面微型生物的活动及相互关系有助于人们保护环境，获取可利用生物资源。分子生物学技术的发展使研究微型生物多样性变得更为直接，但一般的分子生物学技术因基于多细胞群体检测而无法获得细胞个体的特征信息，而单细胞技术以单一细胞为研究对象，能够排除细胞异质性干扰，获取特异性信息，是研究癌细胞、基因诊断、环境微型生态等的理想工具[1]。本文综述了单细胞技术的研究进展及其在水环境微型生态分析中的应用情况，介绍单细胞的分离、采集和基因测序方法。超高分辨率成像和荧光组合标记使得复杂环境中的单细胞采集更为准确[2]；可高度集成并且微小的微流控芯片帮助完成单细胞进样、混合、反应、分离、检测的自动化操作[3]；微流控芯片与毛细管电泳的耦合使得单细胞检测更为灵敏[4]；单细胞PCR让单细胞全基因组测序不再只是设想[5]。