木质素是木质纤维素的主要成分之一，按干重计约占15%～30%，全球年产量约200亿吨。木质素是由苯丙烷单元通过多种不同的碳碳键和碳氧键构成的一类芳香族高聚化合物，是高等陆生植物次生细胞壁的主要成分，赋予了植物刚性并保护植物体免受微生物的入侵。由于木质素产量巨大、可再生，近些年全球对木质素利用的兴趣持续升高。但是木质素的成分复杂，无论是其降解还是后续的利用都充满了挑战，因此目前多用作燃料。在众多木质素降解利用的方法中，生物法反应条件温和、绿色环保，近些年在绿色可持续发展的大背景下受到广泛关注。本文介绍了自然界中催化木质素降解的关键酶：漆酶、锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、染料脱色过氧化物酶、多功能过氧化物酶等，同时简要介绍了其催化机制。并总结了生物利用木质素类芳香族化合物过程中涉及的四个主要反应：O-脱甲基、脱羧、羟基化和双加氧酶介导的开环反应，以及相关的酶和催化机制。最后，简要介绍了利用合成生物学手段构建细胞工厂实现木质素高值利用的案例。木质素的生物降解和利用是一个极具潜力的领域，同时也存在诸多的挑战，例如转化效率低、反应时间长等。但相信随着合成生物学的迅猛发展，利用高效基因编辑和代谢工程改造提高关键酶的反应速率和代谢通路的效率、提高底盘细胞对有毒芳香族化合物的抵抗能力、维持还原力的平衡等，将有效提高木质素生物降解利用的效率，其工业应用也许在不久的将来就会实现。
萜类化合物是自然界中广泛存在的一类具有重要生理功能和显著生物活性的天然产物，在食品、医疗及日化行业有着广泛的应用。在萜类化合物的生物合成途径中，萜类合酶往往决定了萜类碳骨架的种类和结构新颖性，细胞色素P450酶等后修饰酶则可对碳骨架进行多种修饰，最终形成结构和功能都具有丰富多样性的萜类化合物。近年来，随着基因测序技术与合成生物学的发展，大量植物和微生物来源的萜类生物合成酶被表征，令人兴奋的是，其中包含一些与经典萜类合酶不同的非常规萜类合酶，它们亦可催化生成独特的环化萜类骨架。与此同时，利用组合生物合成等策略，人们创造了许多新颖的非天然萜类化合物，进一步丰富了萜类资源库。本文综述了近5年在非常规萜类环化酶与组合生物合成途径等方面取得的最新研究进展，以期为未来新型萜类化合物的发现和生物合成提供启示。本文首先综述了新发现的具有萜类环化功能的新酶，包含Ⅰ型萜类合酶新亚族、非角鲨烯来源三萜合酶、UbiA型萜类环化酶、细胞色素P450氧化酶、甲基转移酶、钒依赖卤素过氧化物酶、卤代酸脱卤酶等，同时还对其序列、功能和可能的环化机制进行了介绍，有助于理解自然界中萜类生物合成酶的进化起源和发现新颖萜类化合物。然后，本文介绍了非常规萜类衍生物的组合生物合成，通过将萜类合酶与甲基转移酶、天然或人工细胞色素P450氧化酶进行组合，产生了一系列包含非常规C11、C16骨架以及具有不同氧化形式的非天然萜类化合物，可为往后萜类化合物的结构创新研究带来启发。这些新颖酶元件的挖掘与新型组合生物合成途径的构建，将进一步拓宽萜类化合物的结构多样性和化学空间，有望为临床萜类药物研发提供更多的潜在小分子。
天然产物是小分子药物和探针的重要来源，其合成研究一直以来是有机合成中一个备受关注而又极具挑战性的领域。随着色谱分离技术和结构分析技术的不断发展，微量活性天然产物的发现速度不断加快，其结构的多样性和复杂性也不断增加，而对其构效关系、靶标鉴定、体内活性等方面的研究则需要供应足够量的天然产物，因而对天然产物的合成在效率、经济性和规模等方面都提出了更高的要求。化学-酶法的方式为天然产物的合成研究提供了多维的视角，一方面提供了高效高选择性的酶催化合成方法，另一方面，酶催化反应的引入可以给原先合成策略的设计模式带来突破，并快速、高效地实现天然产物的多样化合成，从而成为近期研究的热点。其中酶催化反应如何有机地整合到天然产物的合成中便成为目前化学-酶法合成成功的关键，本文从当前天然产物化学-酶法的合成实践中总结了酶催化反应所发挥的三方面作用：①对合成起点的改变，即酶催化反应可以在合成原料中引入关键的手性中心或官能团，以体外酶促或体内发酵的方式提供复杂的合成前体，如多取代芳（杂）环、手性池等；②合成后期通过酶催化方式对多官能团底物或复杂骨架的惰性位置进行化学、区域和立体选择性的官能团化；③酶催化反应作为关键步骤在母核骨架构建中关键碳碳键形成方面的策略性应用。最后，本文从合成策略的设计、合成方法的开发以及研究人员思维等三个方面讨论了化学-酶法策略在当下所面临的挑战和未来的发展趋势。在此背景下，化学合成与生物催化等多学科手段的深度交叉融合将为天然产物的合成科学带来新的活力。
生物制造是利用生物体（如植物、动物、微生物、酶、体外多酶分子机器等）的机能进行物质加工与合成的绿色生产方式，将在能源、农业、化工和医药等领域改变世界工业制造格局，是科技战必争之地。作者应用中国古代哲学的“道、法、术、器”思想“道以明向，法以立本，术以立策，器以成事”，对工业生物制造的道与法进行解释与剖析，阐明顶层设计对生物制造的哲学指导意义。以美国合成生物学先驱公司Amyris为例，作者分析与讨论该公司产品选择以及隐含“道与法”，尽管该公司具有优秀“术与器”，但是走错道与不懂法决定该公司的失败命运。同时，作者简单地讨论两个人工淀粉合成技术的经济可能性与未来技术研发方向。总之，中国古代哲学思想“大道至简，从上而下，以道御术”，将对工业生物制造的未来发展提供顶层设计方法学上的启发与指导，将更有效地应对粮食安全、双碳目标与可持续发展等重大挑战。
香精香料是个人护理产品中的重要成分，其中，萜类化合物及其衍生物在天然香料市场中有着重要的地位。近年来，合成生物学的蓬勃发展为解决萜类香料产能瓶颈及开发更多元化的新型香料化合物带来了新机遇。本文探讨了合成生物学在萜类香料可持续生产中的应用和发展，介绍了数据驱动的合成生物学和生物技术创新如何赋能萜类香料生产，讨论比较了萜类合成的经典合成途径和替代合成途径，并探讨了萜类合酶挖掘与改造进展。在此基础上，着重介绍了单萜类、倍半萜类和降异戊二烯类香料的细胞工厂合成现状，包括元件改造、途径优化和萜类解毒等关键技术策略。最后，对当前专利布局和产业化竞争格局进行了总结分析，并对未来发展的挑战和机遇进行了展望，包括生物合成技术的挑战、新产物的发掘与设计，以及市场监管与安全性问题。
合成基因线路利用合成生物学的技术和方法，将生物元件进行重新设计与构建，使人工设计的生物分子线路在活细胞中行使特定生物功能，在生物制造、医疗健康以及环境监测等领域具有巨大的潜力。但其工程化设计仍受到各种因素的制约，包括正交元器件数量有限、大规模线路组装困难、线路行为预测性低等。根据研究者们开发的各种调控元件工具箱和组装方法，本文逐点阐述了工程化设计基因线路所需遵循的几个核心原则：正交化、标准化、模块化与自动化。文章从DNA复制、转录和翻译层面介绍了正交基因元件库的构建和改造方法；全面总结了基因元件的标准化定量表征方法与标准元件设计方法；并介绍了本团队与其他团队在模块化基因线路设计方面的相关进展；分别从软件、硬件和人工智能角度展示如何实现基因线路的自动化设计。最后，本文探讨了基因线路设计的未来发展趋势，指出需要进一步融合人工智能和自动化等信息技术来加速基因线路“设计-构建-测试-学习”循环的迭代，提高线路设计的功能可预测性和复杂性，高效设计出符合目标需求的人造生命体。
甾体化合物因其多功能生物活性和理化特性备受生物医药行业的高度重视，被誉为自然界的“生命之钥”。随着植物甾醇代谢途径的不断解析，国内逐渐形成了“植物甾醇原料-甾体药物中间体-甾体药物”的工业合成路线。日益发展的甾药行业需要不断开发新的合成技术推进甾体药物自上而下高效合成。基于生物信息学、合成生物学、代谢工程以及酶工程的快速发展，甾体化合物的合成技术也取得了重大突破。本文对重要甾体化合物的最新合成进展，包括甾体药物中间体的多样化合成、复杂甾体的化学酶法合成和酵母从头合成植物甾醇原料等方面进行了综述，特别强调了近年来P450羟化酶、3-甾酮-Δ1-脱氢酶、还原酶以及酶级联参与的化学酶法在高效简易合成复杂甾体药物中的代表性工作；在此基础上，也从新一代甾药中间体的开发、新型甾体生物催化剂的挖掘、以分枝杆菌为底盘的甾体合成途径的构建等方面对甾体化合物未来的研究机会和挑战进行了展望。
基因工程、生物计算、发酵工程等生物科技在过去20年中实现了前所未有的技术突破，推动诸多行业进入合成生物驱动的新纪元，而化妆品行业便是其中之一。根据历史规律，护肤方式的变革都源自“原材料”的迭代：远古人类已经会用植物制造最原始的护肤品，当农业社会发展到能对植物成分进行复配的时候，就产生了护肤驻颜的复方。工业革命之后，化工产业的发展催生了多种新型原材料，进而推动了化妆品的大规模工业化生产。而20世纪末，随着欧美制药的大发展，很多药用分子成为了护肤的原材料，催生了“药妆品”行业的发展，满足了人们对抗衰、美白等更多护肤功效的需求。如今，不断升级的护肤抗衰需求，需要更高效、更安全、更环保的新型“原材料”。生物科技使我们能够合成比传统化工材料更安全、更具成本效益的材料，人工合成透明质酸、角鲨烷、神经酰胺、天然植物活性成分等均是护肤领域的明星功效成分。近年来，合成生物学实现了飞速发展，人工智能蛋白质设计等新技术使更加复杂的生物材料实现了工业化量产。以重组人源化胶原蛋白为例，这一解决了医学领域重要问题的生物制剂，已经被用作护肤品原料。由此可见，合成生物学的技术外溢，正在缩小医学级治疗和消费级抗衰之间的差距，为护肤行业带来快速的升级。基于合成生物技术生产的护肤产品正在逐步摆脱传统化工产业，向生物科技进发，从“化妆品”逐渐向“生妆品”进化。“生妆品”的出现，标志着合成生物技术为护肤行业插上了翅膀，从此开启功效更强、更安全、更环保的护肤品行业新篇章。
人类社会的重大挑战（如粮食安全、能源安全、气候变化与双碳目标等）驱动全社会寻求创新型技术解决方案。体外生物转化（in vitro biotransformation，ivBT）是介于微生物发酵与酶催化之间的新质生物制造平台，多酶分子机器是其超限生物催化剂。它基于大道至简原则，利用多个天然酶、人工酶以及（仿生/天然）辅酶等重构生化途径，摆脱生物体生存局限（如细胞复制、基础代谢、复杂调控和能量供给等），超越细胞合成极限，实现重要生物转化与超限能量转换，尤其是生产低值大宗产品与新能源产品等。工业生物制造的三个平台技术分别是基于细胞工厂的发酵、基于酶分子的生物催化与基于多酶分子机器的ivBT。本综述对ivBT给出明确定义，阐明其多酶途径设计原则与产业化技术研发路径，比较该平台与现有生物制造平台相似性与不同点，介绍多个代表性案例，以及讨论其未来的机会与挑战。ivBT技术发展采用设计-构建-判决-优化的线性策略，开发能够满足国家需求的超高效多酶分子机器。利用ivBT有望形成超过30万亿元生物产品的工业生物制造，助力实现人类社会的多项重要需求，如粮食安全、新型能源体系等。人造淀粉不仅可以帮助中国端牢粮食饭碗，而且将是一个全新且安全的高密度储氢载体（比压缩氢气高2.5倍）与高能储电介质（比锂电池高10倍）。
人类社会发展对化石燃料的依赖导致了资源枯竭的加剧及显著的气候变化，迫切需要开发能够代替化石燃料的新型生物燃料。虽然已有生物乙醇和生物柴油等生物能源，但其生产规模和成本仍然是大规模应用的主要问题。近年来，随着可再生能源技术的发展，结合代谢工程及新兴的合成生物学，开发基于CO2合成的新兴生物燃料，逐渐成为未来绿色能源的重要研究方向。本文综述了生物燃料的种类及四代生物燃料的发展情况，并着重介绍了第三代和第四代生物燃料丰富的底物原材料、多能源偶联合成生物燃料的研究现状、合成生物学在其中的应用及现阶段的研究进展。最后概括了合成生物燃料所面临的困境，主要包括原料的供应及成本，新型液体生物燃料产量低和产品种类少等问题，并提出相应的解决办法，以二氧化碳作为主要原材料，结合自养型微生物及甲基营养型微生物等细胞工厂，通过优选固碳途径、转化二氧化碳为甲醇等低碳底物及多能源耦合等方式实现多种生物燃料的合成，以期扩大生物燃料的产能及应用范围，进一步推动新型生物燃料的产业化进程。
为了实现碳中和绿色经济，人们利用生物炼制技术对二氧化碳（CO2）进行转化利用。其中，微生物电合成（MES）是通过电能驱动生物催化剂将CO2转化为化学品的新兴技术。目前MES仍存在微生物固碳效率低、电子传递机制未明确、产品合成速率低、反应器元件适用性差等问题，这成为其规模化应用的限制因素。本文基于阴极微生物获得电子的途径，系统综述了电极、H2、甲酸、CO以及其他电子供体在MES系统内的电子供给机制。通过合成生物学改造电活性微生物的导电纳米线，优化微生物相关氢化酶、甲酸脱氢酶和CO脱氢酶的表达是提高电子传递效率的有效方法。进一步通过阴极修饰，强化微生物-电极间电子传递速率、提高生物相容性，提供更多的还原力有利于高附加值产物的生成。除了增强阴极的电子传递效率，构建具有高效气液固传质和电子传递的反应器、降低阳极电解水电位和调控微生物活性等也被证明是提高MES性能的重要策略。未来需要进一步解析微生物电子传递机制，利用合成生物群落的方式强化MES的性能，并构建更加高效的电极界面，兼顾电子传递速率、底物传质和生物相容性。反应装置放大方面，可通过多种方式的结合来提升电子传递和气体传质，并将产物的分离也融合在一起，推动该技术的进一步发展，为“双碳”目标的实现提供新思路。
类器官血管化是完善类器官结构、功能及支持其体外长期存活的关键问题。近年来，随着类器官培养及生物工程技术的发展，类器官血管化有了长足的进步。本文综述了血管化类器官领域的最新进展，总结了目前用于血管化的构建策略与方法，包括干细胞共分化、多细胞共培养、微血管片段，移植后体内再血管化等生物技术，以及微制造、静电纺丝、三维生物打印、微流控技术等工程技术手段在血管化类器官方面的应用。血管化类器官的构建通常会辅以生物材料来负载血管化相关因子或提供不同类型细胞生长的微环境，本文对构建血管化类器官中应用的天然及合成生物材料也做了相应讨论。虽然类器官血管化目前还存在一定的局限性，但随着对血管化关键机制的解析及生物工程技术的进步，多种构建方法及生物材料的联合应用，将极大促进结构及功能完善的血管化类器官构建，并实质性地推动类器官技术在基础及临床医学领域的应用。
蛋白质工程，通过定向进化、半理性或理性设计、计算机辅助设计等手段，实现对蛋白质特定功能的设计和改造，获得的工程化蛋白质在食品、医药、能源、材料等行业具有重要的应用价值。在医药化工领域，工程化酶可作为化学原料药及其中间体合成的高效生物催化剂，实现医药工业绿色制造。在生物制药领域，多肽或蛋白修饰酶的改造可显著提升候选药物的制备效率，诊断酶的改造则可以大幅增强检测的准确性和灵敏度。此外，蛋白质工程在提升治疗性酶和治疗性抗体等生物制剂的生物活性、增强药物稳定性、降低免疫原性等方面也发挥重要作用，从而提高药物的可开发性、安全性和有效性。因此，本文简要回顾了蛋白质工程的发展历程，具体阐述了其在化学原料药合成和生物制药两大产业中的一系列应用实例，旨在剖析蛋白质工程在科技成果转化及医药产业应用中存在的问题与挑战，并展望医药产业中蛋白质工程的未来发展方向，以期为促进产学研一体化发展提供借鉴。
过氧化物酶作为一类自然界中广泛分布的酶，参与了生物体的先天免疫防疫、植物微生物抗氧化应激、真菌木质素降解、植物细胞壁代谢及伤口愈合等重要生命过程。随着测序、基因编辑、重组蛋白表达和高通量筛选技术的飞速发展，越来越多的过氧化物酶被发现、表征和重组表达。这些种类丰富、数量庞大及催化性能卓越的过氧化物酶，在众多领域的应用研究中受到广泛关注。近年来过氧化物酶在重组表达上取得了显著进展，进一步促进了其在应用研究领域的开发。本文从系统进化分类及功能角度对过氧化物酶进行了简要概述，对近年来过氧化物酶在大肠杆菌、酵母和丝状真菌中重组表达研究进展及其在环境修复、化合物检测的应用研究成果进行系统综述，重点介绍了过氧化物酶应用于生物合成高附加值化合物方面的最新研究进展，并对其目前在该领域应用研究中存在的底物和产物非专一性问题及辅因子H2O2细胞毒性问题进行讨论。过氧化物酶在医学检测、环境保护和生物合成等领域中的应用潜力巨大。然而，当前的技术和应用仍面临一些挑战，比如过氧化物酶在复杂环境中的稳定性和活性差、酶制剂生产成本高及专一性差问题。未来，通过结合蛋白质工程、合成生物学和固定化技术等多学科的最新进展，可以有效解决这些挑战，推动过氧化物酶在各个领域的广泛应用。
以微生物或酶为基础的生物制造，正以其绿色、环保、可持续等优势逐渐替代以化石燃料为原料的传统化工生产模式。然而，传统工业生物技术存在易染菌、设备复杂、难以连续发酵等劣势。相较而言，“下一代工业生物技术”（NGIB）利用以嗜盐菌、嗜热菌和嗜酸碱菌等极端微生物作为底盘细胞，使用廉价底物生产多种高附加值产品，具有开放、无需灭菌、连续发酵等优点。本文介绍了嗜盐菌、嗜热菌和嗜酸碱菌极端微生物的定义以及在高盐、高温、极度酸碱等极端环境下快速生长的特性。随后总结了目前极端微生物的基因工程手段例如启动子工程、以CRISPR为代表的基因编辑技术、命运共同体策略、稳定质粒载体等，代谢工程手段例如增加碳源前体、敲除旁路代谢、减少副产物、提高转运等，以及极端微生物生产的多种产品例如PHA、蛋白质、氨基酸及小分子衍生物等。同时概括了目前在极端微生物底盘细胞改造过程中仍存在的问题，如缺乏多种优秀的质粒载体、质粒转化效率低、缺乏高效基因编辑技术以及其他非嗜盐菌生长发酵周期较长等，并提出了相应的解决策略。最后展望了如何充分利用不同类型极端微生物的特性生产优势产品，推动下一代工业生物技术的发展与完善，实现绿色、环保、可持续的生物制造。
开发环境友好型的生物可降解材料，被公认为是解决“白色污染”的重要途径。作为制备生物可降解材料的主要原料之一，有机酸的绿色高效制造备受关注。木质纤维素是储量庞大且可再生的自然资源，以木质纤维素为原料，通过生物转化的方式生产有机酸，是发展绿色可降解生物基材料的理想途径，具有过程绿色低碳的优势，符合绿色可持续发展经济的需求。近年来，人们针对木质纤维素的生物炼制开展了大量研究，并在生物转化合成有机酸等领域取得了重要进展，特别是在高产有机酸微生物细胞工厂的设计开发上不断取得突破，使得生物基有机酸的生产水平屡创新高，丁二酸等品种的产量甚至突破了150 g/L，积极推动了生物基可降解材料产业的形成和发展。本文介绍了木质纤维素的组分并总结了木质纤维素的物理预处理法、化学预处理法、生物预处理法、物理-化学共处理法和化学-生物共处理法等多种预处理技术，以及抑制物的脱毒技术、还原催化分馏工艺、催化剂的回收、偶联木质纤维素水解和发酵的制造工艺。并以木质纤维素为原料合成的高价值有机酸（丁二酸、3-羟基丙酸、黏康酸、2，5-呋喃二甲酸和2-吡喃酮-4，6-二羧酸）为例，从这些有机酸的生物合成途径，合成生物学改造策略和发酵条件优化等角度探讨了这些有机酸的研究现状。最后，对当前生物可降解材料产业链的发展趋势进行了总结和展望，讨论了开发新型预处理技术和优化联合生物处理工艺等策略对木质纤维素组分解离和利用的重要意义，并从提高微生物细胞工厂的鲁棒性以及设计木质纤维素的综合转化途径等方面进行系统分析，以期能为有机酸的工业化生产提供参考。
人类早期胚胎发育阶段对于胎儿的健康出生至关重要。然而，由于伦理和技术的限制，人类早期胚胎发育的具体调控机制仍未完全解密。除了人类胚胎体外培养技术以外，以干细胞为基础模拟人类真实胚胎结构的体外模型被构建出来，被称为“类胚胎/胚胎模型”。通常人类胚胎模型可大致分为两类：非整合型和整合型胚胎模型。整合型胚胎模型通常包含胚内和胚外细胞类型并具有发育成完整胎儿的潜力，而非整合型胚胎模型则不包含任何相关的胚外组织。本文系统总结了人类体外非整合型和整合型胚胎模型的最新研究进展，探讨了有关国际干细胞研究的伦理政策，并简要阐述了人类胚胎模型潜在的应用前景和未来机遇。以期为研究人类早期胚胎发育过程中不同细胞谱系的特化轨迹，以及早期胚胎发育缺陷等重大疾病的临床药物筛选和再生医学提供新的研究思路。
在基因转录过程中，RNA聚合酶通过识别启动子序列启动转录过程，而当其识别到位于3′-UTR的终止子序列后，转录复合物解离，转录过程终止。因此，转录单元内的启动子和终止子分别发挥启动和终止转录的作用。然而，对于下游的转录单元，终止子除了终止转录本通读这一直接作用以外，其与RNA聚合酶之间的解离可能会影响后续转录单元中启动子与RNA聚合酶的结合，从而间接改变下游转录单元的表达。这种跨转录单元的终止子和启动子之间的互作关系目前尚缺少研究，因此，明确终止子对下游转录单元的转录反应强度的影响对于精准调控基因表达、开发高效终止子具有重要的意义。本研究通过one-pot技术将9种终止子、5种间隔序列和9种启动子进行组合构建了一个包含405种不同组合元件（终止子-间隔序列-启动子）的组装文库，基于FlowSeq技术对文库中所有组合进行测序和荧光强度分析，进而建立组合序列-下游基因表达之间的相关性。结果表明弱终止子、短间隔以及强启动子的组合更有利于提高下游基因的表达。通过对转录本的定量分析发现弱终止子不仅提高下游的渗漏转录（提高21～70倍），同时也促进了下游启动子重新招募RNA聚合酶进行重启转录（提高2～3倍）。本研究解析了终止子对下游转录单元基因表达的调控效果和机制，为利用终止子构建基因回路提供设计依据。
几丁质是由N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）通过β-1，4-糖苷键构成的高分子聚合物，是地球上储量最丰富的含氮生物质资源，在自然界分布广泛，主要存在于虾蟹外壳、昆虫外骨骼和真菌细胞壁中。由于几丁质含量巨大、可再生，特别是含有珍贵的氮元素，其资源化利用一直受到广泛关注。然而几丁质结构中丰富的氢键作用力与巨大的分子量，赋予了其高结晶度和不溶于水的特性，导致其降解和高值化利用受到挑战，因此常被作为垃圾丢弃或掩埋，污染环境的同时浪费资源。在几丁质降解利用的众多方法中，生物法因过程环保、反应条件温和等优点，在绿色可持续发展的大背景下展现出巨大潜力。本文首先系统介绍了自然界中催化几丁质降解关键酶的来源与分类、催化机制及特性。其次综述了生物法降解几丁质为单糖（GlcNAc和氨基葡萄糖）和寡糖（几丁寡糖和壳寡糖），以及进一步生物转化合成含氮化合物的现状。最后阐述了几丁质生物降解和高值转化过程中所面临的几丁质降解与转化酶活性低、效率差及成本高昂等诸多挑战，展望了发展迅速的合成生物学在几丁质生物转化中的重要作用，这将为几丁质资源的高效生物炼制提供助力。
黄酮类化合物是一类广泛存在于自然界中的多酚类化合物，因其显著的抗氧化、抗炎、抗菌等生物活性在化妆品中广泛应用。然而，传统植物提取方法的局限性促使研究人员转向合成生物学以寻求更高效的生产途径。本文根据美白抗氧化、抗菌消炎、防晒抗衰老和增色增彩四个功能分类分别列举了几种常见黄酮类化合物在化妆品中的应用；介绍了黄酮类化合物的现有生物合成途径并总结了典型黄酮类化合物的最新研究进展；详细讨论了合成生物学及代谢工程策略。接着，针对黄酮类化合物在化妆品应用中的水溶性差和稳定性低的问题，总结了相应解决方案的研究进程。最后，总结并展望了人工智能辅助合成生物学的策略以应对黄酮类化合物合成过程中的挑战。同时，本文强调了黄酮类化合物的安全性和有效性评估的重要性，以推动其在化妆品行业的应用。
