地球是近太阳系中唯一既具有全球磁场又存在生命的行星。地球磁场约在40亿年前已经形成，而地球上的生命诞生于35亿年前后。地球上生命的繁衍生息是在地球磁场中进行，与之协同发展并从中受益。具体来讲，地磁场一直保护着地球生命免收宇宙射线和太阳风暴的损伤，在与地磁场的长期协同演化过程中生物产生了利用地磁场进行各种生命活动的能力。

　　研究表明，从低等的细菌到高等的鱼类、海龟、鸟类和哺乳类等一些种类的生物能够感知并且利用地磁场进行定向和进行长距离迁移，而这些生物感知地磁场的能力与其体内可能存在的磁受体系统（如纳米磁铁矿物等）密切相关。探索生物的地磁响应作用有助于理解地磁场和生物的相互作用过程，而生物体内的这些纳米磁性矿物则为最终阐明生物地磁响应机理提供了突破口。此外，生物成因磁性矿物也是生物矿化研究的重要内容，对理解地球地质过程与生命活动相互作用、利用地层化石中保存的生物矿物来反演古环境和探索早期生命起源和演化，以及开发新型生物纳米磁性材料等均有重要的科学意义。

　　在国家自然科学基金委（创新群体、杰出青年基金、重点基金、面上基金和青年基金等）和中科院（首批创新团队、重要创新方向性项目和创新团队国际合作项目）等的大力支持和资助下，中国科学院地质与地球物理研究所率先在国内开辟了生物地磁学研究新方向。通过地球科学、生命科学和材料科学三个一级学科的实质性交叉融合，运用先进的岩石磁学和纳米磁学、微生物学、分子生物学、凝聚态物理学和纳米医学等分析技术和方法，重点开展（1）地磁场对生命的影响和生物相应地磁场机理；（2）含铁矿物的微生物矿化过程和分子机制；（3）化石磁小体识别和应用；（4）纳米磁性材料的仿生合成和应用四个领域的研究工作，旨在认识地磁场对生物的影响作用，探讨生物感知地磁场的机理，阐明含铁矿物的生物矿化过程和机制，开发新型生物纳米磁性材料，促进学科交叉发展和培养致力于交叉学科研究的青年人才。相关研究成果发表在EPSL、JGR、QJI、Q-cubed、ISME J、AEM、EM、Pro.Roy.Soc.B、Biophys.J、FEMS、Adv.BioMetals和科学通报等杂志上。