
黄倩倩正在做实验。 三峡日报记者 李阳 摄
5月18日,安琪酵母研究院实验室里,高级工程师黄倩倩正专注地摇动着手中的摇瓶。这个看似简单的动作,背后却承载着一条从基因设计到产业落地的漫长链条。
作为一名微生物学博士,她正在用AI技术和生物改造手段,尝试为酶“升级”,为企业降本增效,也为国产酶制剂的自主可控贡献一份力量。
黄倩倩
博士,安琪酵母生物催化与酶技术中心高级工程师。长期专注于蛋白质结构预测分析、酶分子设计与定向改造等研究工作;主持湖北省重点研发计划项目、三峡英才计划项目,以核心骨干身份参与湖北省科技重大专项、湖北省自然科学基金等多项省部级科研项目,累计获批财政经费及企业自筹经费超1500万元,获授权发明专利5项。
用AI“算”出更好的酶
酶是一种生物催化剂,洗衣粉、洗碗液、食品、饲料里都有它的身影。但天然酶往往“偏科”:要么活性低,分解蛋白质效率差;要么不耐高温、不耐酸碱,一进工业环境就“罢工”。
怎么改?传统方法像大海捞针。
黄倩倩解释,假设一条蛋白质序列有300个氨基酸,每个位点的改变都可能影响性能。这么多氨基酸排列组合,突变可能性是天文数字。
过去做传统定向进化,研究人员只能对基因进行随机突变,需要完成成千上万次实验,整个过程极度依赖运气。现在,AI改变了游戏规则。
“AlphaFold这类工具可以直接预测蛋白质的三维结构。”黄倩倩说,AI还能帮着计算,哪些氨基酸点位可能是性能的“开关”,研究人员只需要针对这几个点做突变实验。
但电脑算出来的,还得人工验证。黄倩倩和团队把AI推荐的突变基因转入生产菌株,进行发酵、检测,看实际活性是否提升。验证完的数据再“喂”给AI,让它继续学习、继续推荐。一轮一轮迭代,直到找到最优解。
“两者结合,才是完整闭环。”她说。安琪的优势在于,不仅会用AI,还有成熟的发酵验证体系,从基因设计到小试、中试再到生产,整条链路打通了。“算得快、验得准、落地快,这才是竞争力。”
从博士到“全能选手”
黄倩倩是宜昌本地人,2022年博士毕业后,她选择回到家乡,加入安琪研究院,从事酶改造研究。
“博士读了6年,做实验本来就是重复、枯燥的过程。”她说,生物学实验失败率高,情绪稳定是基本功。但真正让她感到挑战的,不是实验室里的挫折,而是从学校到企业的思维转变。
“在学校,发文章就行;在企业,你得落地,得卖钱。”她说,产品从基因设计到发酵、制备、应用,每个环节都可能出问题。更复杂的是,公司推行研产销一体化,研发人员也要跑客户、了解需求。“我们去过山东、广东等地,跟着销售跑客户,面对面沟通,才能真正理解他们要什么。”
这种跨领域的能力要求,让她不得不走出舒适区。“你不懂发酵,就没法和发酵同事沟通;你不懂客户,就不知道怎么改造酶。”在她看来,现代科研人员不再是“单一专家”,而是一个“全能选手”。
打造自主平台 守护产业安全
黄倩倩目前正在推进一个蛋白酶优化项目,目标是在两年内将酶活性提升50%。目前项目刚完成初始基因的挖掘。
她介绍,这个项目不仅仅是技术攻关,更承载着战略意义。
过去,安琪在酶制剂领域依赖进口,一旦断供,生产就可能受影响。
“我所在的酶制剂研发部门,首要目的就是保供,不被国外‘卡脖子’。”她说。
虽然国内AI蛋白质设计起步晚于国外,但安琪没有简单“拿来主义”。黄倩倩和团队整合了开源工具,搭建了自己的理性设计平台,形成了从AI预测到湿实验验证,再到发酵落地的全流程闭环。“这个平台不只能做酶,换成别的蛋白质也能用。”
从实验室的摇瓶到客户的车间,再到行业的自主可控,黄倩倩和她的团队正走在一条充满不确定但极具意义的路上。“你会发现,每一环都可能出问题,但你也不能停下来。”她说这话时,眼神坚定,像极了她在实验室里摇动瓶子的节奏,不急不躁,持续向前。(记者 李阳)