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天然微生物药物的生物合成存在产量低、组分复杂、周期长、严谨调控等特征。同时与药物生物合成相关的催化基因、调节基因、抗性基因和外排基因等成簇排列，初具模块化特征。在充分挖掘、解析和优化多种生物合成元件、模块、系统及高效底盘的基础上，合成生物学整合工程学理念，采用先设计、后实验的策略，修补和强化微生物药物合成机器，高效对接优良底盘，实现微生物药物合成的高产、高效、降耗和减排，最终推动微生物药物产业升级。