发表SCI论文:Advances in Zero-Shot Prediction-Guided Enzyme Engineering using Machine Learning(利用机器学习进行零样本预测引导酶工程的进展)(ChemCatChem,IF=4.6)

近日,路德生物环保科技股份有限公司与湖北大学省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室赵晶博士团队,共同在期刊ChemCatChem发表了题为“Advances in Zero-Shot Prediction-Guided Enzyme Engineering using Machine Learning”的综述,公司研发部经理郑应家为文章作者之一,为该项研究做出了重要贡献。ChemCatChem是欧洲化学学会(Chemistry Europe)旗下的一本学术期刊,专注于催化领域的前沿研究,其影响因子在催化领域期刊中处于领先地位。该篇文章受资助于公司申报项目:湖北省科技人才服务企业项目(项目号:2023DJC122)。
随着工业和生物技术的快速发展,酶的性能优化已成为关键课题。然而,传统方法如定向进化和理性设计,往往需要耗费大量时间和资源。而零样本预测(Zero-Shot Prediction)的出现为酶突变性能预测提供了一种全新的解决方案,大幅提升了研发效率。该文章综述了零样本预测技术在酶工程中的研究进展,强调了机器学习在预测氨基酸突变对酶性能影响方面的重要作用。文章系统分类了近年来发展的零样本预测工具,涵盖酶动力学参数、稳定性和自由能差、溶解性以及适应性的预测方法。文章详细介绍了传统机器学习和深度学习算法(如神经网络、Transformer)的应用,展示了这些工具在快速筛选高效酶突变体中的潜力。同时,文章也指出了当前存在的主要挑战,如训练数据的局限性、环境因素的复杂性以及多突变预测的实验验证难题,并提出未来需整合多维数据和开发更通用模型以提升工具的实际应用性。通过这些创新,零样本预测在酶的理性设计和工业化改造中展现了广阔前景。

这一研究成果不仅为酶工程领域提供了新的技术路径,也为工业废弃物的高效处理与资源化利用开辟了新思路,充分体现了学术研究与企业技术深度融合的巨大潜力。路德生物将继续深化与高校的合作,积极推动绿色科技的落地应用,为行业发展和生态文明建设贡献更多创新力量!
文章链接:https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.202401542
编辑:郑应家、陈苗
审核:刘菁、程成


