合成生物学研究所

研究中心

合成生物进化研究中心合成基因组学研究中心合成生物化学研究中心合成微生物组学研究中心合成免疫学研究中心材料合成生物学研究中心细胞与基因线路设计中心

合成生物进化研究中心

合成生物进化研究中心围绕微生物进化以及与环境相互作用机理的关键科学问题，布局了理论基础和使能技术两大方面的研究方向，并在应用示范方面进行了一定的探索。中心团队充分发挥定量技术与合成生物学方法相结合的研究优势，包括了合成生物学、微生物学、物理学、生物信息学、微流体化学和蛋白质组学等诸多交叉互补的课题组，已经凝聚了来自海内外的十余名优秀青年PI，近200名科研工作者。

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合成基因组学研究中心

在过去十几年内，基因组学的发展让我们对各种生物的遗传物质有了更加深入和更全面的认识，为我们打开了一个珍贵的物种基因宝藏。合成基因组学在此基础上应运而生，旨在依据生物天然的基因组，通过设计、改造和从头合成的方法，系统解析整个基因组的生物学功能，并赋予其新的特性，从而更好地服务于科研及应用。中心的主要目标是通过对基因组的精确设计与准确合成，掌握生物系统的基本运作原理，揭示生命活动的本质，实现生命科学从定性到定量预测、精准化设计、标准化合成与精确调控的战略转变。

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合成生物化学研究中心

合成生物化学研究中心以合成生物学为基础，以市场需求和地区战略为导向，致力于开发新型的合成生物化学理论及方法，利用前沿的合成生物学技术改造自然界（植物，真菌，动物）业已存在的天然代谢途径，并引入工程微生物中，基于廉价原料制备有价值的天然或非天然产物。

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合成微生物组学研究中心

合成微生物组学将研究的对象由单一微生物扩展到多种不同微生物构成的复杂系统，利用合成生物学的工具，构建具有可控功能和稳定性的微生物菌群，通过对微生物组的设计与精准调控来解决人体健康、农业生产、环境保护等重要问题。合成微生物组学研究中心将形成完善的创新生态，引领在合成生物学与微生物组学的交叉领域进行原创性研究，并且推动人工合成菌群在临床、工农业生产等领域的应用。

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合成免疫学研究中心

合成免疫学是前沿免疫学理论与现代合成生物学技术高度融合交叉的新兴学科，极大推动了重大疾病的免疫治疗现代理论、技术途径和产品研发的飞速发展。合成免疫学研究中心已汇聚了国内外合成免疫学的开拓者和杰出青年人才。拟以肿瘤、自身免疫病、病毒性疾病、器官移植等为免疫治疗的疾病谱，采用新型合成免疫学理论和操控技术，通过重塑、纠偏、再造机体的免疫系统，实现重大疾病的免疫治疗和规模化产业化。中心团队目前正凝聚和引进包括免疫学、合成生物学、结构生物学、生命组学与生物信息学、生物大分子药学、细胞类药学和组织/器官工程学等诸多学科的研究课题组。

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材料合成生物学研究中心

过去20年，生物材料在分子、纳米层面的可控合成和前沿表征发展迅猛。而近年来，针对生物系统在基因、蛋白、代谢以及表观遗传等多层面信息的读写能力也变得日新月异。这些进展为传统意义上不同领域的科学家和工程师在同一个范畴进行合作交流提供了独特机遇。材料合成生物学正是在这样的背景下作为一门新兴交叉学科应运而生。一方面，它利用材料科学及其他工程领域中的工具和策略去发现、调控和发展生物系统新功能；另一方面它也借用工程生物学领域的概念，利用生物系统可持续发展的特点，发展能满足大众兴趣及社会利益的新型材料。依托于先进院合成所，材料合成生物学中心将致力打造一个结合生命、物质以及工程等多学科、集产学研于一体的一流科研中心，并将努力成为国际和国内该领域原创性思想、人才培养和科研成果的发源地。中心当前的重点研究领域包括（1）“活体”功能材料；（2）半导体合成生物学技术；（3）先进生物材料及其在生物医药、生物能源和生物电子领域的应用。

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细胞与基因线路设计中心

生命系统为应对复杂的内外环境变化，需要接受并处理各种物理、化学和生物类输入信息，并对细胞适应性、稳态维持和命运分化发育等功能进行精准控制。如同电子信息系统，功能基因线路控制生命系统的信息接收、处理与传递的过程，由信号接受、信号转导、基因表达调控、代谢与能量调控，是人工生命系统的“中央处理器”。理解天然生命系统的基因及细胞线路的设计原理和调控机制，能够理性设计、从头构建人工线路，不仅能够从根本上揭示生命系统运行的规律，同时将为智能生物制造、细胞治疗等未来工程生物学方向，实现智能化、自动化提供关键理论与技术基础。本中心围绕重大人工生命设计问题与国家科技发展需求为核心，聚焦人工生命系统设计过程中的“软件”问题，推动以多学科交叉的人才培养、学科发展、以及科研团队建设，发展具有前瞻性、原创性的学术思想和研究成果。未来5年内，本中心将围绕以下重点研究领域：1）基础生物元器件模块化设计；2）细胞基因线路的设计理论与软件开发；3）基于线路的智能细胞药与基因药开发。

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