10月23日至25日，由中国科学院天津工业生物技术研究所（简称“天津工业生物所”）和国家合成生物技术创新中心主办、低碳合成工程生物学重点实验室承办的“酶计算模拟国际研讨会”（International Symposium on the Future of Enzyme Modeling）在天津成功召开。

本次会议汇聚了包括2013年诺贝尔化学奖得主、美国国家科学院院士、美国南加利福尼亚大学杰出教授、香港中文大学（深圳）瓦谢尔计算生物研究院主任Arieh Warshel教授在内的11个国家的41所高校和科研机构的顶尖及知名专家学者，分享酶计算模拟理论方法和创新应用的最新成果，探讨更多的国际合作机会，推动全球范围内的协同研究与资源共享。本次会议共吸引300余名专家学者参会。

天津工业生物所法定代表人、副所长向华研究员在开幕式致辞中对莅会嘉宾表示热烈欢迎。他指出，Arieh Warshel教授曾在2013年因在生物酶等复杂化学体系的多尺度计算模拟领域的开创性贡献而获得诺贝尔化学奖，而2024年的诺贝尔化学奖也进一步表彰了计算生物学在蛋白质设计和结构预测方面的突破性进展，这充分体现了计算设计在生物学相关研究中的关键作用。天津工业生物所以工业生物设计为核心，以工业生物技术创新推动生物制造和生物经济发展。工业酶计算模拟和设计构建是研究所的重要科研方向，期待与国内外同行加强合作，共同推动酶研究的创新和应用。副所长田朝光研究员出席开幕式，会议召集人、天津工业生物所盛翔研究员主持开幕式。

Arieh Warshel教授在主旨报告中系统回顾了酶计算模拟领域的关键发展历程。为了破解“酶如何实现高效催化”这一科学难题，他与其他研究人员于上世纪70年代初率先建立了分子动力学和量子力学/分子力学组合法（QM/MM）等创新模拟方法，使得对酶等复杂生物分子的计算模拟成为可能。特别是通过多尺度计算模拟方法，Warshel教授及其团队提出了酶催化的“电场模型”，为科学界深入理解酶的高效性提供了理论支持，并对无法通过实验直接观测的反应过程进行了模拟验证。Warshel教授还分享了团队在新酶设计上的最新研究进展，并对酶计算模拟未来发展趋势进行了展望。他指出，物理模型与人工智能的融合不仅能够加速模拟精度的提升，还能为酶的结构设计和功能优化提供更强的支持，物理模型与人工智能的深度融合将是酶计算模拟领域的重要发展趋势。

瑞典皇家科学院院士、瑞典乌普萨拉大学Johan Åqvist教授介绍了研究团队在酶催化反应温度依赖性计算模拟与设计方面的工作进展。研究团队使用半经验价键理论，阐明了多种低温酶嗜冷机制，相关研究为酶结构在不同物种中的适应性演化提供了新见解。他还介绍了与盛翔研究员团队在酶的温度依赖性计算设计方面取得的突破性合作成果。

国际量子分子科学研究院院士、深圳湾实验室、美国明尼苏达大学高加力教授介绍了研究团队在多组态密度泛函理论研究方面的最新进展，该方法可以准确模拟生物大分子电子激发能量转移和电子转移过程。团队采用该方法阐明了光合系统II如何通过超快调节机制来调控激发态能量转移，并设计了可以催化NAD+再生的光酶催化系统。

北京大学化学学院和定量生物学中心来鲁华教授介绍了研究团队开发的基于蛋白质拓扑结构、进化和动力学相关性预测潜在别构位点的方法，及其在识别肿瘤代谢酶的别构抑制剂和激活剂方面的应用，并通过团队开发的基于人工智能的蛋白质序列设计算法在酶工程中的应用案例，展示了将人工智能模型与物理模型结合，可以为酶研究开辟新的可能性。

英国皇家化学会会士、深圳理工大学张增辉教授重点介绍了研究团队在P450酶催化机制的计算模拟和蛋白能量的量子力学精确计算等方面的最新研究进展。基于P450酶活性中心微环境对底物不同位点反应性影响的计算研究，团队提出了水分子可以通过改变最优反应路径以调控催化选择性的关键作用。

此外，国内外21位代表性专家学者，分享了在大数据与物理原理融合驱动的蛋白计算模拟新方法开发、酶催化反应机理和选择性的计算化学模拟以及计算模拟辅助药物设计与新酶创制等方面的最新进展。

与会专家围绕酶计算模拟的未来发展趋势进行了热烈研讨，一致认为，未来酶计算模拟将进一步融合生物信息学、大数据分析、机器学习等前沿技术，实现基于物理原理的计算模拟技术与基于大数据的人工智能技术的深度融合。这种融合不仅有望突破现有的计算模拟极限，还将推动合成生物学、工业生物技术等领域的发展。与会专家期待通过多学科的合作与创新，为酶研究的未来开辟更广阔的前景。

会议期间，与会代表还参观了中国科学院天津工业生物技术研究所科技展厅和国家合成生物技术创新中心核心研发基地，实地了解了天津工业生物所在生物制造方面的科技创新成果和重要创新平台建设情况。

近年来，基于物理原理的计算模拟技术与基于大数据的人工智能技术逐渐融合，在酶的研究中展现出了强大的协同效应，融合策略不仅展现出了物理模拟的精确预测优势，也具有人工智能的强大数据处理能力，推动酶研究进入新的发展阶段。本次会议的成功召开，为酶计算模拟研究搭建了一个高水平的交流平台，对推动计算科学、合成生物学和化学等领域的交叉融合与发展，以及计算驱动的生物制造国际科技合作发挥了积极作用。

向华致辞

Arieh Warshel作主旨报告

Johan Åqvist（左）和高加力（右）作报告

来鲁华（左）和张增辉（右）作报告

盛翔主持开幕式

特邀嘉宾合影

与会嘉宾参观天津工业生物所

会议现场