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代谢工程 (MetabolicEngineering) ,亦称途径工程 (PathwayEngineering)和代谢设计 (MetabolicDesign) ,是一门利用分子生物学原理系统分析细胞代谢网络、并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰 ,进而完成细胞特性改造的应用性学科。鉴于它涉及到多基因的联合协同表达控制机制 ,与传统的蛋白多肽单基因表达 (第一代基因工程 )以及基因定向突变 (第二代基因工程 )已有显著区别 ,故作者将之看作为第三代基因工程。