无细胞蛋白合成（Cell-Free Protein Synthesis, CFPS）是借助细胞的生物分子机器在是试管中完成蛋白分子的生物合成。与细胞内的生物合成相比，无细胞生物合成是一种相对“开放”的体系，可以通过添加外源活性组分，实现对蛋白合成反应的控制。近几十年来，无细胞蛋白合成系统已经被广泛应用于诸多科学与工程领域，包括蛋白翻译过程的分子机理研究、外源复杂及毒性蛋白的合成、酶活性解析及人工定向进化等。在合成生物学、代谢工程、系统生物学等领域的各种应用研究中，已经成为十分重要的技术平台。
本课题组主要的研究内容为构建生物活性定制化的无细胞蛋白合成系统。目前，我们已经成功定制出终止机制完全缺陷且含有64个义密码子的体外无细胞蛋白质合成系统（in vitro Protein Synthesis with 64 Sense-codons iPSSC），该系统可以将核苷酸中的全部信息解码为氨基酸信息，可以显著提升非天然氨基酸插入效率和通读含有连续的NNN密码子的蛋白质，iPSSC系统将被广泛的应用到体外蛋白质合成和筛选以及酶的定向进化等技术中。
