核心问题：由于缺乏稳态动力学信息和萜类生物合成通路的深入理解，难以构建高效通用的微生物萜类生产系统。
关键发现：体外重构系统优化后法尼烯产量提高6倍，最大转换率约0.4 s⁻¹。工程菌F1生产130 mg/L法尼烯（比对照F0高400倍） 等 2 条
核心问题：紫杉醇（Taxol）作为一种结构复杂的植物源抗癌天然产物，其可持续、经济高效的生产面临挑战，原生植物提取效率低且破坏环境，化学合成步骤多、产率低，需要开发替代性生物合成生产路线。
关键发现：2005年紫杉醇国际市场达到16亿美元 等 6 条
核心问题：异源宿主中工程化异戊二烯（萜类）代谢的前景与局限，特别是如何提高青蒿素、紫杉醇等复杂萜类化合物的产量。
关键发现：Lavandula latifolia中过表达DXS使叶片精油增加4.6倍、花中增加1.74倍 等 8 条
核心问题：水稻二萜类生物合成中的细胞色素P450（CYP）酶由于膜结合特性难以在大肠杆菌中重组表达，导致部分同源基因（如CYP99A2、CYP701A9）功能无法表征，且已有CYP的催化活性未充分解析。
关键发现：优化表达后，CYP99A2活性较之前提高至少30倍，其催化syn-pimaradiene生成syn-pimaradien-19-醇、醛和酸，动力学常数：KM=1.2±0.1 μM，kcat=8.3±0.1 s⁻¹，kcat/KM=7.0 s⁻¹ μM⁻¹ 等 6 条
核心问题：非模式担子菌红酵母Xanthophyllomyces dendrorhous缺乏高质量基因组和模块化遗传工具，且其虾青素生物合成通路的光调控机制尚不清楚，限制了其作为工程宿主的开发。
关键发现：获得高质量基因组：16条大于100-kb的contigs，基因组大小19.5 Mb，BUSCO完整单拷贝率76.7% 等 7 条
核心问题：研究过氧化氢（H2O2）胁迫下过氧化氢酶（catalase）对重组酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）β-胡萝卜素（β-carotene）生产的影响，特别是胞质过氧化氢酶缺失对细胞生长和β-胡萝卜素产量的影响。
关键发现：5和1.0 mM H2O2可显著刺激β-胡萝卜素产生 等 6 条
核心问题：验证莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）作为非生物胁迫响应基因功能验证的模型系统，并通过表达胆碱氧化酶基因codA评估其在多种非生物胁迫下的作用。
关键发现：codA转基因藻株codA 2-9和codA 2-30经Southern证实分别有1个和2个拷贝插入 等 4 条
核心问题：青蒿素在黄花蒿中含量低（0.01%~2%干重），供应不足；同时出现青蒿素耐药性疟原虫，威胁现有治疗策略。
关键发现：['黄花蒿中青蒿素含量仅0.01%~2%干重，传统育种可将产量提高至>2%干重（如杂交种产量36.3~54.5 kg/ha）。', '在黄花蒿中过表达FPS使青蒿素产量提高2~3.6倍 等 7 条
核心问题：萜类化合物天然产量低、成本高，以及新萜类化合物发现效率低的问题
关键发现：体外重构动力学分析表明，单独提高Idi浓度可17倍增加法尼烯初始速率，协同提高Idi、ERG13、ERG8和AFS可使产量提高5倍 等 3 条
核心问题：如何生成并功能评价具有特定产物特异性的单萜合酶突变体，以满足合成生物学对高价值单萜的生产需求。
关键发现：野生型伪成熟酶R58催化产物中(-)-柠檬烯占96% 等 5 条
核心问题：提高酵母中类胡萝卜素（尤其是虾青素）的产量，通过引入藻类β-胡萝卜素羟化酶基因来克服真菌来源酶效率低的瓶颈。
关键发现：总类胡萝卜素含量：WT 等 13 条
核心问题：酵母代谢工程如何超越传统的乙醇和酿酒酵母，成为多种高价值化学品的生产平台，并解决产量低于细菌宿主的问题。
关键发现：酵母已成功生产多种高价值化学品，具体包括：酿酒酵母产丁醇2.5 mg/L 等 20 条
核心问题：灵芝中Skn7响应调节因子在应激抗性、细胞壁完整性和灵芝酸（GA）生物合成中的功能及其调控机制尚未明确，尤其是在大型担子菌中缺乏研究。
关键发现：获得两个沉默菌株Skn7i-5和Skn7i-7，Skn7表达量分别降低88%和90% 等 10 条
核心问题：植物天然产物在自然来源中含量低、化学合成不经济，急需开发微生物细胞工厂实现其高效、可持续生产
关键发现：综述了多种植物天然产物的微生物合成进展。异戊二烯：Synechocystis中达50 mg/g DCW/day 等 4 条
核心问题：青蒿素前体amorphadiene在枯草芽孢杆菌中产量低，依赖植物来源导致供应不稳定，需通过代谢工程提高微生物细胞工厂产量。
关键发现：构建的cGAF/SDFHCEGA菌株在优化培养基(OPT)中amorphadiene产量达416±15 mg/L，是此前报道的B. subtilis产量的20倍以上，是E. coli或S. cerevisiae摇瓶产量的两倍多 等 7 条
核心问题：在通过代谢工程提高β-胡萝卜素含量的同时，如何平衡类胡萝卜素合成通路中其他营养性类胡萝卜素（特别是叶黄素和玉米黄质）的积累，避免因通量偏向单一产物而导致其他必需营养素缺乏。
关键发现：Golden Rice 2通过表达玉米PSY1、细菌CrtI和黄水仙LYCB，胚乳类胡萝卜素含量达37 μg/g DW（初代Golden Rice仅1.6 μg/g DW）。转基因马铃薯（表达细菌crtB、crtI、crtY）β-胡萝卜素达47.4 μg/g DW（3600倍提高），玉米黄质1...
核心问题：代谢工程缺乏标准化、可预测的生物学工具，导致生物系统开发时间长、成本高，需要合成生物学提供工具来加速代谢工程。
关键发现：在大肠杆菌中，通过异源甲羟戊酸途径和密码子优化的紫穗槐二烯合酶，紫穗槐二烯产量超过27 g/L 等 6 条
核心问题：开发一种能够从CO2自养合成高价值萜类化合物香叶醇的微生物底盘，并验证自养产甲烷古菌Methanococcus maripaludis作为该底盘的可行性。
关键发现：重组菌株S0027在H2/CO2自养条件下香叶醇产量为2.8 mg/g干重，在甲酸盐自养条件下为4.0 mg/g干重 等 4 条
核心问题：短链醇类生物燃料对微生物生产宿主的毒性限制了燃料产量，需要工程化外排泵将燃料排出细胞以提高耐受性并促进产物分泌。
关键发现：筛选出的AcrB变体Var1和Var2在0.7%正丁醇条件下培养6小时细胞密度比野生型AcrB分别提高30%和25% 等 6 条
核心问题：现有遗传工程方法仅限于对单个基因进行繁琐、串行的人为操作，无法并行和连续地定向进化基因网络或基因组，难以在实际时间尺度上产生新表型。
关键发现：在优化条件下，每个2-2.5小时周期内，单链DNA寡核苷酸介导的等位替换效率超过30%。使用含6个连续简并碱基的寡核苷酸池（cN6），5轮MAGE后每个细胞平均产生3.1个碱基变化，相当于每天产生超过4.3×10^9 bp的变异。15轮后细胞群体覆盖了所有4096种N6组合。在DXP途径优化中... 等 3 条