研究主題：

利用基因工程修改微生物體內生合成途徑來量產工業用化學物質是生物科技產業重要目標。傳統遺傳工程學在於為細菌或生物嵌入少數基因，使生物體內目標蛋白質大量表現。但是新興的合成生物學(synthetic biology)則以更廣泛的規模重新設計生物體內生合成途徑，外加的將不是單一基因，而是要改變過去的單基因移轉技術，創造一個全新的合成途徑。從單基因研究到系統生物工程多基因研究的轉型，讓微生物或細胞表現出更複雜的化合物，可以應用於產業上作為製藥平台，或是當成量產生質能源的生物工廠等。

本實驗室要利用生物化學系統理論(biochemical systems theory: BST)設計多基因轉殖中最佳化產物的合成途徑，並以大腸桿菌產酒精代謝路徑驗證最佳化模擬結果。實驗將依據最佳化模型構築不同表現強度的啟動子序列資料庫（promoter library），依據估測的參數值挑選適當活性的啟動子序列，控制大腸桿菌產酒精途徑中的酵素活性。並利用突變破壞酵素和迴饋抑制受質間的鍵結區域，降低兩者鍵結強度，降低產物對酵素的迴饋抑制作用，增加合成途徑的流量，構築酒精產量最大化的新菌株，產生經濟效益最佳的酒精生產途徑。

研究重要目標是要開發整合性的運算/實驗方法，可用以操控生物系統複雜行為，將轉基因技術由單基因研究拓展到多基因的系統生物工程研究。期望開創完整的生合成途徑基因鏈乃至於整個基因組的藍圖設計，最終實現人工生物系統的製造。