合成生物学研究所

研究中心

定量合成生物学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基因组工程与治疗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医学中心合成生物关键设备研发中心农业和植物合成生物学研究中心

定量合成生物学研究中心

定量合成生物学研究中心目前已汇聚国内外定量生物学及合成生物学领域的诸多杰出青年人才。中心以定量分析手段和合成生物学方法为核心，围绕肿瘤细菌疗法，耐药细菌干预等基础科学问题，探索生命本质及生命起源等重大科学难题，并积极致力于产业化合作与应用探索。中心团队目前凝聚了包括合成生物学、微生物学、物理学、生物信息学、微流体分析化学、蛋白质组学以及生物材料学等诸多交叉互补的研究课题组。

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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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基因组工程与治疗研究中心

基因组工程与治疗研究中心，致力于研发编辑、编写及调节核酸（DNA & RNA）和蛋白质等前沿转化生物技术，为衰老、艾滋病等全球范围内具有挑战性的重大疾病，提供治疗方案。研究内容包括研发新型基因组工程的技术与方法、研发逆转衰老等重大疾病的基因治疗与细胞治疗、基于机器学习与AI的精准医疗。

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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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医学中心

医学中心围绕重大疾病发生发展机制及转化应用为关键科学问题，利用合成生物学手段开发创新性诊疗方法及个体化治疗应用，布局了基础医学研究、使能技术开发、转化医学三大研究方向，并在临床应用示范方面进行了一定的探索。中心团队充分发挥医学研究与合成生物学方法相结合的研究优势，包括了合成生物学、疾病基因组学、肿瘤生物学、生物信息学、蛋白质组学、代谢组学等多学科交叉融合的课题组，已经凝聚了来自海内外的二十余名优秀PI，二百余名科研工作者。

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合成生物关键设备研发中心

合成生物关键设备研发中心致力于解决合成生物学关键共性技术与工具的“卡脖子”问题，开展DNA从头合成关键技术研发和自主知识产权高性能DNA合成仪研制，推动合成生物学科研与产业的快速发展。中心团队充分发挥生物技术，信息技术与工程化相融合的研发优势，凝聚了包括具有海外背景的合成生物学、化学、分子生物学、机械工程、计算机等25位多学科人才，具备丰富的技术研发经验。

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农业和植物合成生物学研究中心

农业和植物合成生物学研究中心旨在汇聚和培养世界一流合成生物学者和工程技术人员，聚焦重要农作物、经济植物与藻类、农业微生物及潜在农业绿色生物制造领域，运用合成生物学原理与技术，创造颠覆性农业合成生物技术和产品，打造适应遗传改良品种的下一代自动化和智能化植物和藻类工厂，构建从基础研究到应用研究再到成果转化的全过程创新生态体系，推进创新高产、低耗、高品质和高附加值的作物与藻类品系研发，服务国家粮食安全和绿色农业可持续发展。

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