近日，国际机器学习大会（ICML 2025）公布本届论文审稿结果，由国内AI蛋白质设计领军企业分子之心（MoleculeMind）与香港理工大学的联合研究成果“针对特定底物的检索增强零样本酶生成”被大会收录。

　　据介绍，该研究首创性地实现了针对自然界从未见过的分子或生物反应，按需生成专属催化物。并在催化效率、稳定性等关键指标上优于天然酶和传统方法设计的酶，对于生物医药、生物制造等产业发展具有重要价值。

　　酶作为自然界高效且环保的“分子机器”，是驱动现代生物医药、绿色化工、环保降解、绿色农业等万亿级生物经济发展的核心引擎。但天然酶仅适用于自然界已知的反应，这一局限性成为生物制造领域亟须打破的瓶颈。麦肯锡调研数据显示，“缺乏理想生物催化剂”是生物产业规模化生产的主要障碍，仅制药、化工、农业领域因酶限制导致的年产能损失就已超过千亿美元。

　　传统的酶发现与优化方法耗时数月、成本高昂，且成功率不足1%，无法满足产业的需求。而近年来兴起的AI蛋白质设计方法可以通过学习大量已知酶的结构功能关系来直接生成新的催化剂，使从头设计具有特定催化功能的酶成为可能。但由于AI的训练高度依赖于已知的数据，面对全新的人造分子时，AI模型常常会因缺乏训练数据而陷入“盲区”。

　　针对新酶生成的核心难题，即在没有直接催化数据的条件下生成酶，分子之心联合香港理工大学融合生物信息大数据检索与生成式AI，创新性地提出一种全新的AI酶设计方法“SENZ”。新方法创新性地基于底物结构相似性检索、创造功能相关的酶，打通了从“未知底物”直达“超级酶”的设计通道。研究团队用新方法设计了一个自然界不存在的污染物克星，验证了新方法的先进性。

　　“这证明新方法不仅能模仿自然，更能设计自然没有进化出的解决方案。”香港理工合作团队表示，新方法的成功相当于为每个化学分子都配备了一把专属的钥匙。在医药领域，可为复杂、难合成药物分子快速设计高效的酶催化路径，大幅降低生产成本，加速新药上市。在环保领域，可量身定制可高效降解塑料等顽固污染物的“超级酶”，为环境治理提供生物利器。

　　据了解，这种新方法只是分子之心设计的“生物钥匙”之一。目前，分子之心已经研发了十多种兼具首创性和产业价值的AI蛋白质设计新方法，包括多模态AI蛋白质基础大模型NewOrigin，和一站式AI蛋白质预测、优化、设计技术平台MoleculeOS等。

　　依托这些前沿技术，分子之心已与十余家生物制造、生物医药领域的头部企业深度合作，开发产业亟须的“超级蛋白”。例如，分子之心与凯赛生物联合优化了一个关键酶蛋白，使菌种产率提高了5倍。

　　“未来三年，我们将把‘按需设计’能力扩展至抗体、疫苗、工业酶全领域。”分子之心创始人许锦波表示，分子之心将持续锻造设计生物分子的AI新引擎，为应对健康、环境与可持续发展提供全新的“生物解决方案”。