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刘嵘明教授以设计与构建可预测的细胞工厂为目标,系统开展了新型CRISPR基因编辑核酸酶的半理性定向进化、可迭代可跟踪高通量CRISPR基因组编辑工程策略开发、高效细胞工厂构建的研究。获得了可应用于不同生物体系的高精度、高效率、低脱靶效应的基因编辑工具酶。开发了高通量基因组编辑策略,对理性或半理性设计的生物元件进行高通量构建、筛选以及基因型-表型的快速表征,构造了系列具有特定功能的细胞工厂。