微生物学主要研究细菌、真菌、病毒、古菌等微生物的形态结构、代谢规律、遗传特性与生态互作机制，是支撑生物医药、环境工程、食品工业、生物制造的核心基础学科，具备极强的理论性与工程应用价值。

在生物医药领域

主要开展病原微生物检测、致病机制研究、疫苗与抗菌药物研发，管控院内微生物感染，调控人体微生态平衡，为疾病诊疗、公共卫生防疫提供核心技术支撑。

在环境工程领域

依托微生物降解与代谢特性，应用于污水、污泥、土壤有机污染物治理，开展水体、大气微生物管控，实现生态污染修复与环境净化。

在食品与农产品加工领域

负责发酵菌株选育与工艺调控，防控食品致病与腐败微生物，优化食品保鲜与无菌加工技术，保障食品安全，助力功能性食品研发。

在生物能源与生物化工领域

通过菌株改造与发酵优化，实现生物质能源制备、工业酶制剂合成、生物固碳及化工原料绿色合成，助力低碳生物制造产业发展。

在农业与生态领域

研发生物肥料、生物农药，利用有益微生物改良土壤、促进作物生长、防控动植物病害，实现农业废弃物资源化，推动绿色生态农业发展。

在工业与公共卫生领域

承担洁净车间、公共环境、饮用水的微生物安全监测与管控，挖掘极端微生物资源，全方位保障生物、工业及公共环境体系安全稳定运行。

物质结构分析主要研究各类材料、生物物质、化工原料的微观原子、分子排布、晶体结构、官能团组成及缺陷形貌规律，是材料科学、化工检测、生物医药、新能源领域的核心基础学科，为物质性能表征与品质优化提供核心支撑。

在材料工程领域

聚焦晶体结构解析、材料微观缺陷检测、相组成分析，支撑新型功能材料、高强度结构材料的研发与性能优化，保障材料服役稳定性。

在生物医药领域

应用于药物分子结构鉴定、蛋白晶体结构分析、药用辅料成分表征，助力新药分子设计、药物纯度检测与制剂工艺优化。

在新能源领域

覆盖电池电极材料结构分析、储能物质微观形貌表征、光电材料晶格缺陷检测，为新能源材料效能提升与迭代升级提供数据支撑。

在化工与质检领域

用于化工原料成分结构分析、高分子材料聚合结构表征、工业产品杂质与结构缺陷检测，保障化工生产与工业制品质量安全。

在环境与资源领域

解析污染物物质结构、矿物组分微观结构，助力污染物溯源、环境介质成分分析与矿产资源高效开发利用。