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龚劲松教授莅临杭州师范大学药学院博雅学术讲座
来源:药学院|日期:2025-06-12|点击:0
 

5月13日下午,江南大学生命科学与健康工程学院龚劲松教授应邀出席杭州师范大学药学院主办的博雅论坛,并作题为《基于人工智能辅助的腈水解酶设计改造及其在医药中间体生物合成中的应用》的学术报告。本次讲座由药学院大型仪器平台王大明主持,吸引了众多师生参与。药学院党总支书记赵飞代表学院致欢迎辞,对龚劲松教授的莅临指导表示衷心感谢。

 

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龚劲松教授是功能性营养化学品绿色生物制造领域的知名专家,曾获侯德榜化工科学技术奖青年奖、泰山产业领军人才等荣誉,兼任山东省乙醇产业链工程研究中心主任、Front Bioeng Biotechnol等期刊编委。其团队在应用基础研究方面成果丰硕,累计主持国家级、省部级及企业课题10余项,发表高水平学术论文150余篇,授权国内外发明专利80余项,获省部级科技奖励9项,多项成果实现产业化转化。

在报告中,龚劲松教授系统阐述了其团队利用人工智能技术革新腈水解酶工程的最新研究进展。腈水解酶是催化腈类化合物转化为高价值羧酸(关键医药中间体)的核心生物催化剂。针对其工业化应用面临的活性、热稳定性及底物谱限制等瓶颈问题,研究团队取得了多项突破性进展:

  1. 活性重塑: 在实验室筛选的高活性腈水解酶基础上,创新开发“ALF-扫描策略”,成功重塑酶的活性口袋,显著提升了对芳香腈类底物的特异性和催化效率。
  2. 耐热性突破: 结合酶的进化景观分析与祖先序列重构技术,成功获得兼具极端耐热性(适应苛刻工业条件)和宽底物谱的腈水解酶变体,为规模化应用奠定关键基础。
  3. 底物特异性翻转: 应用机器学习驱动的底物通道动态模拟与高通量虚拟筛选技术,结合蛋白质半理性设计,成功构建出高性能脂肪腈水解酶突变体,实现了对脂肪族腈类底物特异性的高效改造。
  4. 高效生物转化工艺: 基于优化酶构建体,开发了高效的批次连续转化工艺,实现了多种芳香族和脂肪族腈类底物的高浓度、完全转化,且无副产物生成,体现了优异的绿色合成特性。

龚劲松教授特别强调,其团队开发的腈水解酶催化合成烟酸技术已成功实现产业化,建成全球首条万吨级生物法生产线。该工艺相较传统化学法具有显著的成本优势,并产生了积极的经济、社会和环境效益,是AI驱动生物制造技术成功落地的典范。

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在互动环节,现场师生围绕人工智能与酶工程融合的关键技术(如深度学习辅助酶筛选、蛋白质稳定性及活性提升策略)、研究成果的普适性以及未来应用前景等议题,与龚劲松进行了深入交流与探讨。龚劲松教授详细解答了问题,并分享了该领域的最新研究动态和挑战,指出AI与酶设计的深度融合正日益紧密,在医药中间体合成领域展现出巨大潜力和广阔前景。

报告结束后龚劲松教授参观了药学院大仪平台,并提出了指导性意见。本次讲座不仅为杭师大药学院师生提供了宝贵的学术前沿信息,也有效促进了两校在生物医药领域的学术交流,为未来潜在的科研合作搭建了桥梁。

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