刘永鑫实验室致力于微生物组学方法开发与功能挖掘（图1）。实验室将以宏基因组/微生物组方法开发（图2）为立足点，重点关注三代测序和微生物单细胞等新技术，解析菌群在农业、食品和人类营养健康中的作用（图3），并打造中国特色的科学传播体系（图4）。
图1. 方法开发和功能挖掘推动微生物组学营养健康 
1) 方法开发：建立了微生物组高效易用的宏基因组数据分析和培养组方法；
2) 功能挖掘：应用上述方法于作物菌群研究，揭示了水稻根系微生物组参与氮元素营养吸收的新理论，挖掘高效抗小麦赤霉病的生防菌并解析作用机制的新发现；
3) 出版宣传：发起了微生物组实验手册专著，创办微生物学研究类期刊IF全球排名第一的iMeta期刊和18万+同行关注的宏基因组公众号，填补我国本领域高水平出版和宣传缺口。以上成果推动微生物组学从物种描述1.0时代，向营养健康2.0时代的加速转变。

图2. 微生物组学多层面分析方法开发。
1)  扩增子和宏基因组流程实现菌群的物种和功能的精准高效解析。
2)  功能基因挖掘方法为实验验证候选指明方向。
3)  开发可重复多组学统计可视化和网络分析平台，实现大数据的高效探索。

图3. 微生物组挖掘作物营养和健康功能菌。
1)  植物营养：发现水稻NRT1.1B基因协同根系菌群参与氮营养的新理论。
2)  植物生防：基于病原真菌微生物组分离筛选生防菌抗小麦赤霉病并解析其作用机制。


图4. 微生物组领域中国特色科学传播平台。
1下) 创办宏基因组公众号。
2中) 主编《微生物组实验手册》。
3上) 兼任iMeta期刊执行主编。