本发明公布了一类转基因细胞系或合成细胞的纳米生物计算机和网络模型，以及细胞通讯内外信号传导通道系统的基因调控回路的设计模型和人工合成方法，表达载体的启动子设计与合成，建立转基因细胞系，用于细胞传感器的药物分析与筛选、环境分子监测，以及干细胞基因治疗等。