本课程将涵盖从基础生物大分子到遗传信息的传递等内容，并深入讲解基因表达与调控，表观遗传学等前沿领域的工作进展。在实验部分，探索者将亲自动手改造基因线路（如使用 CRISPR) ，对工程菌的代谢通路进行调整，使其更好地完成任务。除此之外，大家还将了解其他控制生物系统的方法，如通过定向进化赋予蛋白新的结构或物理性质和功能，并学习如何建立数学模型预测系统行为。本课程将引领大家对基因编辑等前沿领域有更深入的了解，建立工程学思维，并通过改造基因组和大分子来解决现实问题。

学员将接触到最前沿的基因工程知识和技术，以及在实验课中学习分子生物学科研的必备技能。

所有学员将在导师及 AL 的指导下独立完成一次合成生物学科研，包括课题选择/方法论/实验设计/实验数据处理/学术论文写作的完整体验，并获得实际的成果产出，相应的学术背景提升，为未来的学术经历打好基础。

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第一天

1. 生物学导论：理解生物学的主要研究范围，学习细胞和生命体的定义，结构，功能和特性。
2. 化学导论：学习原子结构，化学键，和分子作用力的理论。理解化学特性在形成生物分子的重要性。
   

第二天

1. 基础生物化学：学习DNA、氨基酸、蛋白质、脂肪、糖类的结构和它们在细胞内的合成方式。分析其结构特性在细胞和生命体的功能。
2. 分子生物学原理：深入了解DNA的中央法则（复制，转录，和转译）。思考如何将这些机理转化成技术层面的应用。
   

第三天

1. 分子生物学技术：认识质粒操纵、分子克隆、PCR、凝胶电泳和蛋白表达等常见分子生物学技术。学习在指导下设计分子生物学实验。
2. 了解Sanger、二代和三代测序技术的发展历史，以及它们在分子生物学的用途和未来发展。
   

第四天

1. 基因编辑：学习现代基因编辑技术的发展历程。探讨CRISPR-Cas9等基因编辑手段的原理，各类应用和前景。学会设计sgRNA来确认Cas9蛋白的靶向。
2. 生物信息和组学：了解组学的定义和常见的工作流程。学习基础的生物信息学理论，并对BLAST等生信技术进行实操。
3. 认识科研领域中常用的模式生物。理解模式生物的共性，以及生物研究需要模式生物的原因。
   

第五天

1. 遗传学（一）：学习原核生物的基因调控通路。理解操纵子在细菌中的工作原理。学会利用中央法则设计细菌的蛋白表达通路。（说实话，这些东西放在分子克隆之前会不会好点）
   

第六天

1. 遗传学（二）：学习真核生物的基因调控通路。了解转录因子和DNA/组蛋白修饰在真核生物中对蛋白质表达的影响。理解小分子RNA调控蛋白表达的机制。探讨表观遗传学的主要研究方向和实际案例。
   

第七天

1. 酶动力学：理解热力学和动力学如何主导生化反应的速率和自发性。 学习利用数学模型计算酶在特定环境下的反应速率参数。
2. 代谢组学（一）：学习碳水化合物在细胞内的代谢，包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等通路。学习光合作用在植物中工作的具体原理。
   

第八天

1. 代谢组学（二）：学习脂肪酸、氨基酸和核苷酸在细胞内的代谢通路。
2. 代谢工程：理解如何调节代谢通路来优化工程菌的能量利用/代谢物生产效率。理解合成生物学的基本概念，并了解生物合成的成功案例。
   

第九天：特别课题

1. 癌症生物学
2. 免疫学
3. 结构生物学和电子显微技术
4. 干细胞和再生

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高中生物，高中化学。具有一定英文读写能力，对分子生物学有兴趣。