微生物生物合成和生物催化是实现高效绿色制造的关键。本方向是以可再生生物质资源为原料，以人工智能、组学分析、微生物酶学与酶工程、代谢工程、合成生物技术等为手段，探索和构筑微生物生物合成的理论体系，设计和构建新型微生物催化剂和高效生物合成系统，产生新理论、新技术、新方法、新工艺与新产品，推动医药、化工、食品及化妆品等领域的发展和变革。