以色列魏茨曼科学研究院的研究团队利用基于物理原理来构建酶的新算法设计出高效人工合成酶。这种新型酶不仅能催化天然蛋白质无法完成的化学反应，其效率更达到AI设计酶的100倍，标志着“按需定制”高效酶的新阶段即将来临。相关成果于2025年6月18日发表在《自然》期刊上。

传统计算机算法辅助设计的酶往往效率低下，且需要耗费大量时间进行实验室优化。为突破这一瓶颈，研究团队以收集天然酶数据作为基础素材，运用计算手段将蛋白质序列分解成片段。随后，这些片段经过重新组合后，并依据原子行为模型，通过特定算法筛选出最理想的化学“骨架”。这一过程所采用的算法颠覆了以往认为酶的活性位点必须由环状氨基酸构成的传统认知。结果显示，非环状结构在催化效率方面反而更高效。实验生成的合成酶与天然酶相比，氨基酸序列差异超过140处，却展现出相当高的催化效率。

然而，研究团队也指出，通过新算法合成的蛋白质与天然酶相比，结构相对简单。以光合作用关键酶rubisco为例，天然酶能通过复杂变化催化多步反应，而合成酶暂时还无法实现，这也将是团队下一步重点攻关方向。此外，AI蛋白质设计的工作原理主要依赖于对现有酶的模仿，在处理某些特定蛋白质设计时，其确实无可替代，但在面对复杂的催化反应时，仍显得力不从心。

信息来源：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01897-0

https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2025-06/24/content_590459.htm?div=-1