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在对自然生物体系了解的基础上，理性地设计人工生物体系，打破自然进化的限制，为重要医药、能源、精细化工产品的高效合成带来了新契机。由于人工合成体系大多由异源酶分子组装而成，酶常常出现表达量低、稳定性低及对非天然底物作用力差等问题。利用酶分子进化理论和技术对关键催化元件进行设计、改造与组装是合成生物学中一项强有力的策略，有望实现合成生物学期望的“订制”生物元件功能的目标。