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微生物是水体生态系统中不可或缺的一环，占有了绝大多数的基因资源.目前传统的微生物研究手段只能培养0.1％～1％的环境微生物，无法整体分析水体微生物群落的构成和功能，构成了湖水治理研究的瓶颈.近年来，不依赖于培养的微生物研究手段，即宏基因组学的出现为解决这一困难提供了新路.一方面宏基因组学技术可以研究水体的生物多样性、微生物系统中的物质代谢历程这些为研究水体污染的治理提供了可能；另一方面，用宏基因组学方法从水体中发现新型微生物来源酶具有极高的应用价值.虽然宏基因组学仍存在一些困难和不足之处，但是近年来也取得巨大的成就，本文综述了宏基因组学的概念、方法、问题和水体宏基因组学研究进展.