个人简介

天津大学英才教授，博士生导师，入选国家“万人计划”青年拔尖人才，并获中国科协“青年人才托举工程”资助。2012年在天津大学获得生物工程学士学位，2017年在天津大学获得生物化工博士学位，2014年至2016年在美国纽约大学医学中心联合培养，2017年入职天津大学。作为首席科学家主持国家重点研发计划颠覆性技术重点专项“DNA片段智能制造关键技术研究”项目和合成生物学重点专项“迷你染色体的设计构建与应用”青年项目。主要从事人工基因组的设计与合成、人工智能辅助DNA制造技术等交叉领域的研究工作，在Science、Nature Communications、Chemical Engineering Journal等期刊发表论文20余篇，授权国家发明专利14项，相关成果入选2018年“中国医药生物技术十大进展”等。兼任中国化工学会生物化工青年工作委员会委员、Science China Life Science等期刊青年编委。同时主持天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划等多项教学教改项目，参与编写专著/教材4部，推动生物制造与合成生物学方向的教学创新与课程体系建设。

工作经历：

² 2025.05 - 天津大学合成生物与生物制造学院 合成生物学系 教授

² 2022.06 – 2025.04  天津大学化工学院 制药工程系 教授

² 2017.07 – 2022.05  天津大学化工学院 制药工程系 副教授

教育背景：

² 2012.09 – 2017.06  天津大学生物化工专业 博士 导师：元英进院士

² 2014.11 – 2016.05  美国纽约大学医学中心 国家公派博士联合培养 合作导师：Jef D Boeke教授（美国科学院院士）

² 2008.09 – 2012.06  天津大学生物工程专业 学士

研究领域

主要研究方向，请编辑成一段文字。

实验室研究聚焦于人工基因组设计与合成、DNA片段智能制造技术两个方向，围绕“化学合成染色体序列、结构与功能关系”这一关键科学问题，致力于构建“设计-组装-验证”的闭环体系，推动合成生物学在基因组工程与生物系统重塑领域的前沿发展。

在人工基因组设计与合成方面，重点发展迷你染色体的化学合成与遗传稳定调控技术，探索关键功能元件的组装策略与结构构建原理。通过解析染色体序列组成及其三维构象对稳定性与基因表达的影响机制，推动其在染色体病诊疗等领域的潜在应用。同时，研究在酿酒酵母中构建高效的正交翻译系统，实现非天然氨基酸在目标蛋白中的精准引入，并结合机器学习方法优化系统编码效率与稳定性，为高精度蛋白药物的合成与功能修饰提供技术路径。

为支撑上述研究，团队在DNA片段智能制造技术方向开展基础性工作，聚焦聚合酶链式组装等主流合成方法，利用深度学习模型与分子动力学模拟技术，揭示关键序列特征对合成效率与准确性的影响规律，构建智能拆分与合成效率预测模型，提升长片段DNA合成的可控性与可编程性，为人工基因组的高效构建提供底层技术支持。

博士和硕士招生专业方向：

招生专业包括合成生物学、生物工程、制药工程等方向。

本实验室面向基因组设计、DNA合成技术、生物系统建模与生物医药研发等前沿领域，构建了融合分子生物学、生物信息学、计算生物学与人工智能建模的多学科交叉科研训练体系。欢迎具有相关背景的学生加入，共同推动基因组工程与合成生物技术的创新发展。

学术成就（包括但不限于）

荣誉奖项、科研项目（主持的重要项目）、专利等。

科研荣誉奖项:

² 2021年，中国化工学会科学技术奖“基础研究成果奖”一等奖（排名第5/7）；

² 2020年，入选度天津大学“北洋学者青年骨干教师”；

² 2019年，天津市自然科学奖特等奖（排名第7/8）；

² 2018年，研究成果“人工染色体构建技术取得重要进展”入选“中国医药生物技术十大进展”。

教学荣誉奖项：

² 2024年，天津大学第十二届优秀教案二等奖；

² 2023年，第三届全国本科院校化工类专业教师课程思政能力竞赛二等奖；

² 2023年，天津大学优秀师友导师；

² 2022年，天津高校第十六届青年教师教学竞赛工科组二等奖；

² 2022年，天津大学青年教工示范岗；

² 2021年，天津高校第十六届青年教师教学竞赛天津大学选拔赛工科组一等奖；

² 2019年，天津大学化工学院教育教学贡献奖。

科研项目：

² 国家重点研发计划“合成生物学”重点专项，迷你染色体的设计构建与应用，2022-2027，负责人；

² 国家自然科学基金面上项目，聚合酶链式组装法构建双链DNA片段的关键调控序列特征解析与智能拆分研究，2024-2027，负责人；

² 天津市物质绿色创造与制造海河实验室产业支撑项目，人工染色体构建关键技术创新与应用，2025-2027，参与；

² 国家重点研发计划“颠覆性技术”重点专项，DNA片段智能制造关键技术研究，2020-2021，负责人；

² 国家重点研发计划“合成生物学”重点专项，精准合成修饰蛋白质的酵母底盘细胞的设计与构建，2019-2024，参与；

² 国家自然科学基金青年基金，复合抑制剂耐受酵母的环形染色体基因拷贝数变异热点检测研究，2020-2022，负责人；

² 天津市自然科学基金，合成型酿酒酵母环形染色体诱导重排与功能重塑研究，2020-2022，负责人。

代表性授权专利：

² 一种DNA序列的拆分方法及装置，元英进、谢泽雄、郑妍、郭菲，ZL202310487247.X。

² 一种DNA串联重复单元的拆分组装方法，元英进、谢泽雄、殷振宁、赵昊乾、高峰，ZL202111612169.9。

² 一种DNA片段合成难度预测的方法及装置，元英进、郑妍、谢泽雄、郭菲，ZL202211330209.5。

² 一种DNA串联重复序列的合成方法，元英进、谢泽雄、赵昊乾、殷振宁、许王月、高峰，ZL202111615173.0。

² 一种基因在调控菌株对抑制剂耐受性中的应用，元英进、谢泽雄、陈涛、李霞，ZL202110718066.4。

代表性文章

 Ji-Ren Wen, Hong-Yu Xie, Ze-Xiong Xie*, Ying-Jin Yuan. Exogenous and endogenous optimization for efficient nonconical amino acids incorporation in Saccharomyces cerevisiae. Chemical Engineering Journal, 2025, 508:160952.

Yan Zheng, Xi-Chen Cui, Fei Guo, Ming-Liang Dou, Ze-Xiong Xie*, Ying-Jin Yuan*. Design and structure of overlapping regions in PCA via deep learning. Synthetic and Systems Biotechnology, 2025, 10(2):442-451.

Ze-Xiong Xie^#, Jianting-Zhou^#, Juan Fu^#, Ying-Jin Yuan*. Debugging: putting the synthetic yeast chromosome to work. Chemical Science, 2021, 12(15): 5381-5389.

 Juan Wang^#, Ze-Xiong Xie^#, … Ying-Jin Yuan. Jin*. Ring synthetic chromosome V SCRaMbLE, Nature Communications, 2018, 9(1):3783.

Ze-Xiong Xie^#, Bing-Zhi Li^#, … Ying-Jin Yuan*. "Perfect" designer chromosome V and behavior of a ring derivative. Science, 2017, 355 (6329):eaaf4704.