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2026-01-27
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当前报纸名称:萧山日报

浙大杭州国际科创中心团队崭露头角

日期:10-22
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版面:第02版:要闻       上一篇    下一篇

  本报讯(首席记者 周珂 通讯员 孔晓睿)酶是生物体内的高效催化剂,其催化效率是普通化学催化剂的数百万倍。它们如同精密设计的“分子机器”,能在常温常压下完成许多传统化学方法需要高温高压才能实现的反应。

  然而,天然的酶往往只擅长特定反应,要让它们适应工业生产的需求,就必须进行“改造升级”。过去,为了改造这些酶,科学家往往要耗费数月乃至数年,在浩如烟海的突变库中“大海捞针”,寻找那个性能卓越的“天选之酶”。

  如今,这一漫长过程被压缩到了仅仅十天。

  在近日举办的2025中国生物制造科技创新论坛上,浙大杭州国际科创中心(以下简称“科创中心”)生物与分子智造研究院科研团队,凭借自主研发的“AI驱动的酶蛋白快速进化技术”,荣获“2025生物制造颠覆性创新成果”奖项,从众多竞争者中脱颖而出,成为本年度六项获奖成果之一。

  这项技术融合了颠覆性的AI酶设计算法与高通量、自动化的酶构建测试体系,如同为蛋白质工程装上了“智能导航”和“涡轮引擎”,推动酶蛋白实现精准而迅捷的“超进化”。

  目前,该技术相关研究成果已在高水平期刊发表,并获多项发明专利。

  与传统耗时费力的酶进化方法不同,团队开发的PLMeAE平台(蛋白质语言模型驱动的酶蛋白体外连续自动进化系统),将“设计—构建—测试—学习”全流程整合为闭环,大幅提速。该平台在短短十天内完成了四轮定向进化,成功将目标酶活性提升2.4倍,效率提升超过一个数量级。更值得一提的是,PLMeAE具备“自我驱动”能力,可突破人工筛选的限制,实现蛋白质工程的自主、持续优化。

  平台借助蛋白质大语言模型与AI算法执行关键的设计与学习步骤,将突变体的阳性预测率提升至50%—62.5%,远高于随机突变的2.2%,彻底告别了“大海捞针”式的盲目筛选。

  生物与分子智造研究院的iBioFoundry平台(合成生物学自动化装置),是让AI设想落地为生物实体的关键桥梁。该平台实现了从样本存取、DNA组装、细胞培养到产物分析的全流程自动化操作,具备高通量、无人化、高重复性等优势。iBioFoundry将AI“算力”高效转化为生物“能力”,保障了PLMeAE循环顺畅运转,成为这项颠覆性技术背后不可或缺的硬核支撑。

  此次获奖成果也源于生物与分子智造研究院在交叉学科架构下的深度融合。目前,生物与分子智造研究院下设合成生物研究所、分子智造研究所、AI交叉创新中心及平台装置中心,汇聚了生物工程、化学工程、计算科学、信息科学等多学科力量。

  在“研究院—创新平台—PI团队”三位一体的运行模式下,科创中心组建了“首席科学家领衔、科技领军人才担纲、青年人才和优秀工程师为主力”的人才梯队。本次获奖团队正是这一体系的典型代表,成员分别来自不同研究中心,在合成生物学、机器学习、生物催化、自动化装置等方向各展所长,通过大团队协作实现了从算法设计、酶分子智造到系统验证的跨领域突破。

  未来,该项技术有望在医药、能源、化工等关键工业领域广泛应用,为我国生物制造产业搭载一台全新的“创新加速器”。