日前，“上?？茀f大講壇暨科技前沿大師談 解讀2018年科學類諾貝爾獎系列科普報告會”在滬開講。本次系列解讀活動共吸引1200人次到現場聆聽。在本次系列活動第三場“解讀2018年諾貝爾化學獎——操縱微觀世界進化能力的突破”開展前，上海交通大學特聘教授、微生物代謝國家重點實驗室副主任馮雁接受新華網專訪，就酶定向進化方面的問題與記者進行交流。

?

?

?

新華網：我國目前酶學發展到了怎樣的階段？

?

馮雁：我國酶學在基礎及應用方面都開展了大量、深入的研究，從新酶功能發現到新分子創制，不僅使我們更深入地了解生物學作用規律，同時對化學、材料科學等等領域都有輻射，產生了很大影響。

我們知道酶是經過長期進化、催化效率高、作用特異性強的生物催化劑?？茖W家們把酶作為未來部分化學催化劑可替代的物質來研究，國內很多研究單位都在開展這方面研究，從不同生境中發現新酶，到利用酶定向進化，不斷加深對酶作用機制的認識，并拓展生物催化劑資源。

?

新華網：請您解讀一下“酶定向進化”。

?

馮雁：酶定向進化能使自然分子進化過程快速實現，從而為生物產業提供更多的酶資源。

它的技術原理是利用PCR（聚合酶鏈式反應），通過控制反應條件，使目標基因在擴增中大量突變，即在小試管中產生若干種不同的基因型；然后根據需要，從突變庫中定向篩選所需的生物催化劑。

?

新華網：該項技術目前最難攻克的地方是什么？

?

馮雁：從試管中幾億個不同的酶分子突變庫中篩選出需要的蛋白質是一個非常難的點。

為克服這個難點，科學家們可以結合理性設計方法，對酶分子結構中關鍵區域進行隨機組合突變，以減少突變體的庫容量。因此，需要和生物信息、計算生物學領域的研究人員共同合作，找到可能影響催化功能的關鍵區域，克服定向進化中大海撈針的情況，使突變可以聚焦在某一個區，最終快速獲得所需要的突變體酶。

?

新華網：在酶定向進化策略方面的研究有何最新進展？

?

馮雁：在酶分子定向進化中，將隨機突變和計算機輔助的理性設計相結合是一個重要發展趨勢。

我們關注的酶活性中心工程就是這樣一種策略之一，因為活性部位是酶催化的關鍵區域，使得我們再進行新酶分子設計和進化的時候，針對關鍵部位設計突變點，這對提高突變效率是非常重要的。例如，針對酶穩定性的定向進化，我們提出了活性中心穩定化策略，即選擇活性中心中B因子較高（運動性比較高）的殘基進行突變，這個策略對于快速提高酶穩定性指出了一個新方向。

本作品為“科普中國-科技前沿大師談”原創，轉載時務請注明出處。

馮雁：酶定向進化是拓展生物資源的重要途徑

圖文簡介

我國酶學在基礎及應用方面都開展了大量、深入的研究，從新酶功能發現到新分子創制，不僅使我們更深入地了解生物學作用規律，同時對化學、材料科學等等領域都有輻射，產生了很大影響。