随着地球科学研究的不断深入，我们需要借助大型高精密仪器  去识别地质  微生物  的  分子化石  和地质作用过程  。  观测脂类化合物特征及其单体碳、氢同位素组成，成为目前深入研究地质微生物的演化与地质作用和气候环境变化的一个重要途径，其抓手就是分子地球生物学实验平台，需要我们不断地深入研究，探究地质微生物的奥秘。

依托地质微生物与环境全国重点实验室打造的分子地球生物学实验平台，主要包括LC-MS/MS、LC-Orbitrap MS、GC-C/HTC-IRMS、GC-MS/MS、FC等大型精密仪器，以罗根明教授为首席科学家，杨欢副教授、彭月娥副教授、王灿发副研究员、邱轩副研究员、党心悦讲师和孙福宁副教授等组成了该实验平台的技术研发和科技创新团队，旨在攻关国际前沿科学问题和满足国家战略需求，服务于地球科学、生命科学、空间科学等相关研究，为学科发展和新质创新提供技术支撑。

液相色谱-三重四极杆质谱仪（LC-MS/MS）主要应用于有机大分子的定量检测，通过对特征离子碎片的选择性扫描（SIM）或母离子（MS1）碰撞碎裂形成的子离子碎片（MS2）进行多反应监测（MRM）,可以实现复杂基质背景下有机分子的定量，具有高灵敏度和高特异性、宽动态范围和良好的重现性等优点，是实现地质微生物细胞膜脂GDGTs、细菌藿多醇（BHPs）、梯烷酸、细菌色素、磷脂、异形胞糖脂等高灵敏定量检测不可替代的工具。

分子地球生物学实验室的液相色谱-质谱联用仪参加了国际35个实验室联合组织的多个样品的盲样对比，展现出的分析测试水平在国际上名列前茅。在这次对比中，单个样品三次重复测试获得的数据表现出极高的重现性，样品TEX₈₆值位于预期值上，展现出仪器的良好的稳定性和极高的准确性。

分子地球生物学实验室创新性的使用乙酸乙酯代替了传统使用的异丙醇，建立了全新的色谱洗脱程序，并使用更小粒径的硅胶柱来分离5-和6-甲基brGDGTs同分异构体。该新方法主要优点有：（1）能够更好的分离brGDGTs同分异构体，并且能够分离出之前从未发现的具有重要环境指示意义的新异构体（含4个甲基的brGDGTs系列Ia′和Ib′），目前国内外其他实验室发表的方法还无法实现这些新异构体的分离。（2）该方法使用的色谱柱较其他方法，如之后发表的Hopmans et al., 2016, Organic Geochemistry中使用的亲水基色谱柱，价格便宜一半左右。这能够大量节省大批样品测试时实验室的消耗。多个同行实验室使用该方法成功分离brGDGTs同分异构体，包括新西兰地质与核子科学研究所 (Zink et al., 2016)、德国马普生物地球化学研究所 (Ding et al., 2016)、中科院青藏高原研究所 (Bai et al., 2018; Ning et al., 2019)、同济大学(Wu et al., 2020)、上海海洋大学 (Xiao et al., 2019)、中科院西北生态环境资源研究院等，并发表了相应的成果。

半制备液相色谱-质谱联用仪（semi-preparative HPLC-MS）主要用于有机大分子化合物的纯化、富集和制备。通过液相色谱分离和质谱仪的检测，对有机大分子进行逐一识别鉴定，再通过馏分收集器收集单个有机分子。这些有机分子富集纯化后将用于单个分子碳同位素δ¹³C、△¹⁴C的测定，以示踪微生物在碳循环中的作用。

    Q Exactive高分辨质谱仪(Q Exactive mass spectrometer)，具有Orbitrap超高分辨质量分析器，具备超高灵敏度和质量精度，可实现单细胞水平脂质分子的精准鉴定与定量分析。其平行反应监测（PRM）模式可实现对低丰度脂质的选择性检测，结合Compound Discoverer及其搭载的数据库，可自动化完成脂质分类、结构解析及代谢通路注释。目前，仪器搭载自主搭建的单细胞分析平台，可以实现2 μm大小微藻的脂质组学高通量分析（40个/分钟），可在每个微藻中检测到一千余个脂质信号。为揭示单细胞尺度地质微生物脂质分析提供了有力技术支撑。

气相色谱-燃烧/裂解-同位素比值质谱仪能够对多种类型的有机化合物进行碳和氢稳定同位素组成分析，例如正构烷烃、藿烷和脂肪酸等。这些特定化合物的碳同位素组成可用于重建C3/C4植物的演化历史，并示踪地质历史时期微生物的代谢过程，而单体氢同位素组成特征则可以反映水源信息，追踪降水氢同位素组成的变化，重建干湿古气候演化历史和相关的古气候变化。相关成果发表Nature Communications、PNAS和EPSL等期刊上。

地质病毒实验室是我校为布局科学前沿领域而建设的，主要用于研究病毒对地质环境的作用与记录的专业实验室。目前已经拥有细胞分选仪、流式细胞仪、超速离心机、大型及小型切向流系统、荧光显微镜等仪器，可以开展病毒及微生物的分离、培养、纯化、计数、分选等实验，能为地质病毒学、微生物学、细胞生物学等学科提供支撑和服务。