酶是自然界卓越的生物催化剂，在日常生活的各个方面发挥着不可或缺的作用。想象一下萤火虫照亮夏夜的令人惊叹的景象。它们迷人的光芒不仅可以吸引观察者，而且在交流和交配中也发挥着作用。这种自然奇观是由一种称为荧光素酶的酶提供动力的。

放大到分子尺度，酶是复杂的氨基酸网络。荧光素酶就是一个典型的例子，它在不同物种之间表现出令人着迷的多样性。然而，这些同源物表现出特定的进化模式，对于推进蛋白质结构的预测至关重要。一个关键问题出现了：这些模式与酶的功能有何关系?

谢博士和沃谢尔博士旨在破译这种错综复杂的关系。他们将蛋白质视为氨基酸“字母”的语言，并正在开发类似于广泛使用的ChatGPT背后原理的生成式人工智能工具。

他们的人工智能工具量化了自然界中出现某些序列或突变的可能性。令人着迷的是，他们发现这种可能性主要与底物附近发生突变时的酶催化活性有关。相反，酶支架的突变主要与蛋白质稳定性相关。这些见解使得包括荧光素酶在内的多种蛋白质的成功工程化成为可能。

沃谢尔博士说​​：“进化信息与多种酶功能之间的关系表明，酶确实是多尺度物体。这项研究有可能彻底改变我们对酶催化和进化的理解。”

这项研究现已发表在《国家科学评论》杂志上，不仅提供了酶催化的新视角，而且还为生物技术及其他领域的实际应用带来了希望。

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