极端微生物又称嗜极微生物，是指能够在高盐度、极端pH值、高温或高压等恶劣环境中生存的一类特殊微生物群体。根据耐受环境条件不同，极端微生物又分为极端嗜酸菌、极端嗜碱菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌、极端嗜旱菌等，目前以极端嗜热菌（生长温度>50℃）、极端嗜酸碱菌、极端嗜盐菌研究、应用居多。
底盘菌种是生物制造产业发展基石，通过独特的代谢途径、高效的生物合成能力，底盘菌种能将原料转化为各类生物产品。目前大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌、酿酒酵母等是生物制造常用底盘菌种。相比于传统微生物底盘，极端微生物具有严苛环境中生长能力突出、可连续生产、无需灭菌、成本低等特点。
传统底盘菌种工艺成熟，已广泛用于化合物合成研究、生产制造等中，但传统底盘菌种普遍存在底物单一、环境脆弱、灭菌依赖、产物抑制明显等核心局限，极端微生物底盘菌株的引入将从根本解决传统底盘菌种局限，助力生物制造产业升级。
根据新思界产业研究中心发布的《
2026-2030年中国极端微生物行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示，作为下一代工业生物技术的细胞工厂，极端微生物可生产多种高附加值产品，包括乳酸、乙酸、乙醇、、PHA、3−羟基丙酸、衣康酸、γ−氨基丁酸、四氢嘧啶等，终端应用涵盖医疗、包装、3D打印、化妆品等领域。
如杭州德泓科技在极端嗜热厌氧菌基础上，加速菌种选育、工艺技术研发，建成并投产了全球首条千吨秸秆直接制备乳酸生产线。
近年来，我国出台了多项政策，支持合成生物学与生物制造产业发展，合成生物制造也是“十五五”规划的重点布局方向。政策鼓励生物制造产业升级及新型底盘菌种自主开发，将加速推动极端微生物产业化应用。
我国菌种研发起步较晚，但“十一五”以来，得益于国家政策支持、企业创新能力增强，我国菌种研发实力不断提升，相关单位及企业包括清华大学、中科欣扬、华大生命科学研究院、山东大学等，其中中科欣扬拥有全球领先的极端环境菌株库，华大生命科学研究院与多家单位联合发布了全球首个多生境极端环境微生物组综合资源库（EEMC）。
新思界
行业分析人士表示，极端微生物是驱动工业生物制造从1.0向2.0代际跃迁的关键底盘菌种，产业化前景广阔。但目前来看，作为新型底盘菌种，极端微生物仍面临着通用性合成生物学工具有待完善、规模化发酵过程稳定性需提升、下游产物分离纯化工艺尚待优化、碳源预处理与工艺环节整合度不足等现实挑战。
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