8月7日，美国国家科学基金会（NSF）技术、创新与伙伴关系部（TIP）宣布将通过“蛋白质设计应用加速计划”（USPRD）首次向全美5个科研团队投资近3200万美元^[1]，旨在加速人工智能驱动的蛋白质设计成果转化，推动其在美国生物经济中的广泛应用。此举是为了汇聚产业界与学术界专家，共同突破人工智能蛋白质设计在大规模应用上的障碍，并将这一技术转化为可落地、可商业化的解决方案，从而为生物制造、先进材料等关键行业开拓新用途。

近年来，研究人员在蛋白质三维结构预测方面取得重大进展，并开始利用这些知识设计具有特定功能的蛋白质。这一进步得益于大分子建模、训练数据获取、人工智能与机器学习应用以及高通量蛋白质表征方法。USPRD计划希望将这些成果拓展至酶设计领域，加快科研成果向实际应用的转化。该计划采用了“创意实验室”（Idea Lab）模式，通过互动研讨会让产业界和学术界共同开发创新方法，明确一系列具备可行性和应用价值的项目，及其所需的配套基础设施和生态体系。获资助的5个项目包括：

1、人工智能设计使用非天然辅因子的酶，用于生产生物基丙烯酸酯。Arzeda公司将利用人工智能与先进蛋白质工程技术，开发可结合非天然辅因子的酶，有效降低丙烯酸酯生产成本并提升性能，推动油漆、亚克力及高吸水性材料等产业的升级。

2、具有变换器的转运蛋白。Koliber Biosciences公司通过人工智能和机器学习优化细胞膜转运蛋白，提高微生物生产效率，增强食品、农业和能源等领域供应链的韧性。

3、实现更长人乳低聚糖的无细胞合成。Novozymes公司结合酶工程、机器学习与无细胞蛋白合成技术，研发和优化更具生物相关性的人乳低聚糖，为婴幼儿营养与健康产品开发提供支持。

4、可编程小分子生物合成。普渡大学研发可合成耐高温、可降解且可回收塑料的细菌，促进可持续高性能材料的本土化生产。

5、酶的从头设计和进化，用于生物质转化为表面活性剂和燃料。加州大学圣塔芭芭拉分校利用人工智能设计酶，将植物生物质转化为燃料、润滑剂和表面活性剂，推动可持续生物制造的发展。

（张学博 郑颖）