李洋，申晓林，孙新晓，袁其朋，闫亚军，王佳

（1北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京 100029，中国；2美国佐治亚大学工程学院，佐治亚州，阿森斯 30602）

进入新世纪以来，随着科学与技术的蓬勃发展，出现了很多交叉学科。合成生物学是其中一门重要的新型交叉学科，主要涉及基因工程、系统生物学、生物化学、生物信息学、计算机科学和工程学等领域。微生物合成生物学作为合成生物学的一个重要分支，是以微生物为载体，通过改造已有微生物细胞或设计并创建新的微生物元件，使底盘生物实现其特定的生物学功能。在改造或创制这些微生物的过程中，需要对底盘生物基因组进行精简、插入或重构，而高效精准的基因编辑技术成为解决这些问题的有效手段，为微生物合成生物学的进一步发展提供了强有力的支持。

基因编辑技术作为基因工程、代谢工程、医学研究等领域的重要技术，一直以来都是研究热点。传统的基因编辑方法如同源重组，存在打靶效率低、操作时间长和操作烦琐等问题。为了解决这些问题，陆续出现了P1 转导技术［1］、锌指核酶技术（zinc-finger nucleases，ZFNs）［2］、RNA 干扰技术（RNAi）［3］和转录激活因子效应蛋白核酸酶技术（transcription activator-like effector nucleases，TALENs）［4］等。近年来，研究者们又发明了CRISPR （clustered regularly interspaced short palindromic repeats）技术［5］，相较于上述基因编辑技术，CRISPR 技术具有操作难度小、编辑成本低、打靶效率高、无痕编辑等优点，在微生物合成生物学领域被广泛应用和研究，并由此开发和设计出了大量新的基因编辑元件、工具和基因线路［6］。……