开展从基因组到产品的理论体系与应用技术研究。发展系统和定量生物学研究方法，研究工业微生物生命活动的物质基础与过程机制，构建工业底盘生物细胞模型，发展机理模型和人工智能模型双驱动的菌种设计定制方法。开发合成生物学新技术，研究生物模拟与设计、DNA大规模合成、基因编辑、细胞工厂优化等新方法，创制系列材料化学品、医药化学品、植物天然产物等的高效微生物细胞工厂，大幅提升工业菌种创制效率，降低微生物制造成本。开辟可持续的工业原料路线，设计和优化微生物对生物质、合成气、二氧化碳等高效利用途径，减少工业经济对化石资源的依赖。

研究单元：

微生物代谢工程研究组

Sang Yup Lee大师工作室（蛋白表达系统与微生物代谢研究组）

生物设计中心

合成生物技术研究组

系统与合成生物技术研究组

仝小林大师工作室（中药发酵技术研究中心）

微生物生理与代谢工程研究组

植物细胞工程与代谢研究组

基因组转移与生物底盘工程研究组

单分子与基因编辑研究组

邓子新大师工作室

有机一碳生物代谢与转化研究组

酵母生物合成与生物设计研究组