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。