Nat Chem Eng封面 | 张数一团队研发首个工业自动化蛋白质编程进化实验室

主要观点总结

蛋白质工程领域在生物技术、医学和基础研究方面具潜力，但存在序列-功能关系理解不足等问题。清华大学药学院张数一团队开发了工业自动化尺度的蛋白质编程进化实验室iAutoEvoLab，实现了蛋白质的智能进化。该系统通过硬件和软件的无缝集成，实现了真正的无人值守、高效率与规模、全新的速度，有助于推进蛋白质设计的计算建模和人工智能研究。文章介绍了iAutoEvoLab系统的特点、创新点、应用案例及贡献人员。

关键观点总结

关键观点1: 蛋白质工程领域的发展潜力与挑战。

蛋白质工程在生物技术、医学和基础研究方面有巨大潜力，但受限于序列-功能关系理解不足、AI设计困难和劳动密集型的定向进化过程。

关键观点2: iAutoEvoLab系统的特点和创新点。

iAutoEvoLab系统通过工业级自动化平台实现了无人值守、高效率与规模、全新的速度，能够不间断运行约25天实现蛋白质进化。该系统通过硬件和软件的无缝集成，实现了智能版生物连续定向进化方案，拓宽了应用范围。

关键观点3: iAutoEvoLab系统的应用案例。

利用iAutoEvoLab系统对活性近乎为零的前体CapT7进行蛋白质功能进化，最终获得变体CapT7-V14，在酵母内使靶基因表达提升30倍，在HEK293T细胞中实现原核启动子直接用于人源细胞的跨界表达。

关键观点4: iAutoEvoLab系统的数据收集能力。

iAutoEvoLab系统在蛋白质进化实验中能够全程记录多项参数，生成海量高质量数据点，成为训练下一代蛋白质设计AI模型的工业级蛋白数据收集引擎。