Hebei University

近日，欧洲科学院（Academia Europaea）官网更新2025年院士名单。目前已有329名杰出学者当选为2025年欧洲科学院新当选院士。由于入选学者接受邀请及注册的时间进度不同，入选名单陆续公布。截至目前，已至少新增7位学部归属均为基础和临床转化科学学部的华人学者当选2025年欧洲科学院院士，分别为西湖大学讲席教授、校长助理裴端卿、西南医科大学党委书记张春祥、福建医科大学副校长叶为民、温州医科大学院长张康、香港中文大学院长赵伟仁、香港城市大学教授黃聿、香港大学教授梁伟强。此前已有西湖大学国强讲席教授、副校长仇旻、南京师范大学教授陈旻、中国科学院及深圳理工大学材料与能源学院名誉院长教授成会明、澳门大学特聘教授李德凤、中山大学教授龙海平、中国科学院苏杭研究员、浙江大学教授王贵国、西南大学材料与能源学院院长教授王中长、河北大学教授叶金花、中国科学院大学教授宗成庆、中国科学院大气物理研究所大气环境和极端气象重点实验室主任苏杭、等华人学者当选欧洲科学院院士。值得注意的是，西湖大学此次有西湖大学国强讲席教授、副校长仇旻；讲席教授、校长助理裴端卿，两位教授当选欧洲科学院院士。名单如下：欧洲科学院（Academia Europaea）是欧盟的“国家科学院”和法定科学顾问，由英国皇家学会等多个代表欧洲国家最高学术水平的国家科学院于1988年共同发起成立，总部位于英国伦敦。作为国际上学术领域最广泛、学术地位最高、影响最大的科学组织之一，欧洲科学院院士主要在欧洲各国的院士中遴选，外籍院士通过率不超过5%，是一项崇高的国际学术荣誉。裴端卿裴端卿，西湖大学生命科学学院讲席教授，西湖大学校长助理。于1984年获得华中农学院（现华中农业大学）学士学位；1991年获得美国宾夕法尼亚大学博士学位，1991至1996年，在美国密西根大学医学院从事博士后研究，1996年9月至2004年7月在美国明尼苏达大学医学院药理系，历任助理教授、副教授（Tenured）。2002年回国，受聘于清华大学；2004年8月受聘于中国科学院广州生物医药与健康研究院，曾任副院长、院长、研究员、博导；2015年10月起，开始筹建广州再生医学与健康广东省实验室；2020年5月加入西湖大学。裴端卿教授回国后开始细胞命运调控研究，以诱导多能干细胞（iPSC）作为实验模型，建立并优化了iPS研究平台技术；发现：维生素C促进iPSC诱导效率；EMT/MET驱动体细胞重编程；人尿液上皮细胞为起始细胞的多能干细胞/神经干细胞；并提出了细胞命运调控中染色质开-关的二元转变机制与多能/体细胞间的介面假说，这些发现与假说继续指导更加广泛的细胞命运转变机理研究。仇旻仇旻，国家杰出青年基金获得者，现任西湖大学国强讲席教授、副校长、西湖大学工学院院长、西湖大学光电研究院院长，美国光学学会会士(Optica Fellow)、国际光学工程学会会士（SPIE Fellow）、电气和电子工程师协会会士（IEEE Fellow）、中国光学学会会士（COS Fellow）、中国光学工程学会会士（CSOE Fellow）、中国光学工程学会常务理事、浙江省光学学会副理事长、浙江省物理学会副理事长、浙江省电子学会副理事长、浙江省机械工程学会激光制造增材制造分会副理事⻓。曾任美国光学学会理事会（扩大）理事。1995年和1999年获浙江大学理学学士和凝聚态物理博士学位，并于2001年获得瑞典皇家理工学院电磁理论工学博士。2001年被聘为瑞典皇家理工学院助理教授，2005年晋升副教授，2009年晋升为光子学正教授。曾获“瑞典战略研究基金会”资助的“未来科研带头人”基金、瑞典国家科学研究基金会高级研究员专门基金等。2010年任浙江大学光电科学与工程学院教授，曾任浙江大学现代光学仪器国家重点实验室主任。2018年加入西湖大学。赵伟仁赵伟仁现任香港中文大学医学院院长、信兴教育及慈善基金机械人外科教授、上消化道外科及代谢外科教授、医疗机械人创新技术中心主任，以及中大消化疾病研究所内镜中心总监。赵教授亦是香港特区政府医务卫生局医疗创新发展督导委员会成员，医院管理局董事局成员，并于2021-2023年出任亚洲内视镜与腹腔镜外科医学会（ELSA）会长。赵教授于1994年毕业于香港中文大学医学院，2001年成为香港医学专科学院院士，爱丁堡皇家外科医学院院士（外科），并于2009年获得香港中文大学医学博士学位。赵教授是内镜机械人手术的先驱，积极推动医疗创科发展。其研究领域包括食管癌治疗、微创和机械人食管切除术、用于诊断和治疗早期胃肠癌的新型内镜技术、内镜手术，以及腔内手术的机械技术。他发表了近400篇论文和6本书籍章节，目前担任《Endoscopy》编委。赵教授的研究成果屡获奖誉，包括国家科学技术进步奖(2007) 及教育部技术进步二等奖(2011)、美国消化疾病周最佳论文(2011) 、美国胃肠镜内镜世界杯内窥镜检查一等奖(2012)、亚太消化周新领袖(2016) 、日内瓦国际发明展评判嘉许特别金奖（2019及2023）、香港（创新）精神奖(2020) 、欧洲内镜外科协会名誉会员(2023) 及伦敦帝国学院哈姆林医疗机械人研讨会「卡尔史托斯-哈罗德霍普金斯金内镜奖」(2023) 等。黃聿黄聿是香港城市大学生物医学胡梁子慧生物医学教授、生物医学和血管生物学讲座教授、生物医学系系主任。他于复旦大学上海医学院获得学士学位，并于剑桥大学获得博士学位。在2021年加入香港城市大学之前，他是香港中文大学生物医学A3级讲座教授，也是心血管研究所的创始所长（基础科学）。黄聿教授是心血管疾病全国重点实验室学术委员会委员。于2025年当选为欧洲科学院外籍院士。先后被12所大学和研究所聘为客座教授，其中包括复旦大学上海医学院、中国科学技术大学、澳门大学、马来亚大学、上海交通大学医学院、北京大学基础医学院、西安交通大学医学院。黄教授团队的研究聚焦于高血压、肥胖和糖尿病等疾病中引发内皮细胞功能障碍的细胞和分子生物学过程，旨在发现血管发病机制的新型生物标志物，从而在血管-代谢紊乱疾病动物模型中开发能够逆转血管功能障碍的新途径。曾荣获由国际心脏研究学会颁发的2024年度Peter Harris杰出科学家奖、中国病理生理学会血管医学专业委员会杰出贡献奖（2021）、2020年度药明康德生命化学研究奖、由教育部颁发的高等学校科学研究优秀成果奖（2019年度自然科学奖一等奖、2012和2017年度自然科学奖二等奖）、国家自然科学奖二等奖（2015）等。梁伟强梁伟强，肠胃病专家，现为李树芬医学基金肠胃病学教授及香港大学临床试验中心主任。香港中文大学内外全科医学士，香港中文大学医学博士。他于2018年至2024年期间出任香港大学李嘉诚医学院研究副院长。梁教授现任Helicobacter杂志主编、前任香港肠胃病学会会长（2022-2024年）和亚太胃肠病学协会财务主管（2023-2025）。梁教授对胃肠病学和内窥镜检查有着广泛的研究兴趣，包括幽门螺杆菌和胃癌发生、炎症性肠病、人工智能和筛查结肠镜检查。梁教授以第一作者或通讯作者身份在Lancet系列、Gastroenterology、Gut、Nature Communications等顶级医学和胃肠病学期刊上发表原创文章330余篇。张春祥张春祥，心血管内科学博士、留美心血管药理学博士后、博士生导师、国家海外高层次引进人才、心脏内科二级教授/主任医师、西南医科大学党委书记、西南医科大学教育部医学电生理学重点实验室主任、教育部代谢性心血管疾病医药基础研究创新中心主任、中国医师协会整合医学分会会长、中国医药教育协会智能心血管病学专业委员会主任委员、中国高等教育学会医学教育专委会常务理事、高等院校创新健康科普联盟理事长、四川省卫生健康首席专家。张春祥教授长期从事心血管疾病及心血管药理学方面的研究。其在国际上率先开展非编码RNA与心血管疾病的研究，是这一领域国际公认的开拓者和领军人物，在此领域作出了系列原创性贡献。出国前曾在青岛医学院附属医院、广东省人民医院及香港中文大学威尔斯亲王医院等工作10年。1998-2019年，在美国几个大学医学院先后任助理教授、终身教职副教授、正教授至大学首席讲席教授 (The Deborah R and Edgar D. Janotta Presidential Professor)。在美国工作22年期间，长期担任美国科学学位研究生（PhD）、医学生(MD)、医学双博士生（MD/PhD）、住院医生(Resident)和专科医生(Clinical Fellow)的教学与培养工作。先后任美国大学研究中心主任、研究所所长、大学系主任等。曾长期担任美国心脏病学院芝加哥区理事、国际转化医学学会会议委员会主席、北美华人药理学会会长、美国恩科心血管研究院秘书长等。任转化医学杂志副主编、心血管再生医学杂志副主编及其它18个国际杂志编委。长期担任美国国立卫生院（NIH）、美国老兵部(VA)、瑞士自然科学基金，意大利卫生部等10个国际机构的基金评委。2019年全职回国工作，是四川省学术和技术带头人、享受国务院特殊津贴。长期担任国家自然科学基金重点项目、国家杰青等评审专家。叶为民叶为民，瑞典卡罗琳斯卡医学院终身教授，国家级人才计划专家。自2018年引至福建医科大学，任副校长，并兼任公共卫生学院院长、群体医学研究院院长。2021年任福建省海峡肿瘤防治科技交流协会会长、中华预防医学会肿瘤预防与控制专委会副主任委员、中国医药生物技术协会组织生物样本库分会委员。主要研究方向为肿瘤流行病学与病因学研究，领导和参与了国内外多项大型队列的建设，包括福建队列、泰州队列、瑞典NMC队列、欧洲营养与肿瘤大型前瞻性队列等，在流行病学领域具有深厚的研究基础。领导的流行病学团队注重现场与实验室的紧密结合，在流行病学领域具有深厚的研究基础，在慢性病病因学研究上拥有多项成果与丰富经验。相关研究成果在BMJ、JAMA Oncology、Gastroenterology、Gut等期刊发表。张康张康教授，哈佛大学医学博士、哈佛医学院-麻省理工学院联合医学博士、哈佛大学生化和药理博士，欧洲科学院院士、美国科学促进会会士、美国医学与生物工程院会士、英国皇家医学会会士、英国皇家化学会会士。现任世界华人眼科医师协会会长，温州医科大学附属眼视光医院国家眼部疾病临床医学研究中心首席科学家、温州医科大学眼健康与疾病高等研究院院长、温州医科大学眼科创新与转化研究院院长、温州医科大学临床大数据研究院院长。在眼科学、医学人工智能、肿瘤、分子遗传学及精准医学领域拥有很高造诣，WOS收录文章超400篇，其中在Nature、Science、Cell、New England Journal of Medicine等顶级期刊发表近300篇，总引用量超80000次，H指数114。2019-2024连续6年入选“全球跨学科高被引学者”，获世界华人医师协会霍英东奖等荣誉。在眼科疾病领域，发现黄斑变性关键易感基因（获评Science年度科学十大突破），成果用于全球基因检测；阐明羊毛甾醇于白内障形成的核心机制，为非手术药物治疗开辟新途径。再生医学领域，全球首创诱导干细胞修复角膜及内源性干细胞介导的组织功能性再生（获评Nature Medicine年度医学八大进展），革新致盲眼病治疗方法；并建立异种器官移植免疫反应的创新评估模型。在表观遗传学领域，全球首次通过大规模DNA甲基化分析深刻揭示了生物学年龄及肿瘤的分子特征及其对健康和疾病的深远影响，为衰老评估、肿瘤早筛及相关疾病干预提供了重要科学依据和全新视角，成果在全球广泛推广应用；医学人工智能领域，领导开发EyeGPT、MetaGP等智能化诊疗平台，率先将先进AI技术应用于医学影像和电子病历分析与疾病精准分类 (获评Cell最佳年度论文和最佳交叉论文）；研发全球首个通用合成医疗数据生成和应用平台，主导成立全球首个医疗数字孪生联盟并发布国际首部医疗AI临床应用指南，推动智慧医疗的创新与标准化。此前已公布名单：陈旻陈旻，南京师范大学地理科学学院教授、美国地理学家协会会士。2000年至2004年就读于南京师范大学计算数学专业，获学士学位；2004年至2009年继续在该校攻读地图学与地理信息系统专业，获博士学位。2009年至2012年赴香港中文大学太空与地球信息科学研究所从事博士后研究，2012年至2015年担任该所副研究员。2015年任职于南京师范大学地理科学学院，2019年起担任虚拟地理环境教育部重点实验室副主任。其主要研究方向为地理建模与模拟、虚拟地理环境，在该领域取得了丰硕成果，先后荣获自然资源科技奖、中国地理学十大研究进展、地理信息科技进步奖特等奖以及全球前沿科技青年科学家奖等多项重要学术荣誉。成会明成会明，中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所所长，深圳理工大学材料与能源学院名誉院长，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部主任。1980年，进入湖南大学化工系碳素专业学习。1984年，考入中国科学院金属研究所，先后获得工学硕士学位（1987）、工学博士学位（1992）。1990—1992年，作为联合培养的博士生，在日本通产省工业技术院九州工业技术研究所学习。2013年当选为中国科学院院士，2014年当选为发展中国家科学院院士。主要从事碳纳米管、石墨烯与其他二维材料、新型能源材料的制备、性能及应用等研究。相关成果获发明专利280余项，发表论文890余篇，H因子165，被科睿唯安评选为化学、材料、环境与生态学三个领域的国际高被引科学家。曾担任1项973项目和2项国家纳米重大研究计划项目首席科学家、国家自然科学基金委创新研究群体项目负责人（连续三届）和“六元环无机材料”基础科学中心负责人。曾获国家自然科学二等奖3项、国防科技进步二等奖、何梁何利科学与技术进步奖、美国碳学会Charles E. Pettinos奖、德国SGL集团Felcht奖、美国化学会ACS Nano讲座奖等奖励。 李德凤李德凤，澳门大学翻译学教授、人文学院副院长，翻译传译认知研究中心（CSTIC）主任。1983年至1987年就读于南京师范大学英语语言文学专业，获学士学位；1987年至1990年继续在该校攻读翻译学硕士；1994年至1997年赴加拿大阿尔伯塔大学深造，获第二语言教育博士学位。他具有丰富的国际学术经历，曾在伦敦大学亚非学院任教并担任翻译研究中心主席，在香港中文大学翻译系任教十年，2006年至2011年期间还担任山东大学外国语学院院长及上海交通大学翻译学访问讲座教授。李德凤长期致力于翻译认知研究，主要研究方向包括翻译过程的神经认知与心理语言学机制、语料库翻译学，以及翻译教育的课程与教材开发。现任世界口译和笔译培训协会（WITTA）主席、国际翻译、口译与认知协会（IATIC）主席、中国语料库翻译研究协会和中国认知翻译研究协会副会长、太平洋计算机辅助语言学习协会副主席等。其在翻译学领域著述丰富，发表多部学术专著及大量高水平论文，对推动翻译学科发展做出了重要贡献。龙海平龙海平，中山大学外国语学院英语系教授，洪堡资深研究员（Humboldt Experienced Researcher）。1993年至1997年就读于中国矿业大学英语语言文学专业，获学士学位；1997年至2000年继续在该校攻读硕士学位；2004年至2007年在华中师范大学获语言学及应用语言学博士学位；2007年至2010年在广东外语外贸大学从事博士后研究。其学术生涯始于深圳职业技术学院，曾任外事处职员及应用外国语学院副教授，后任职于广东外语外贸大学英文学院，历任副教授、教授，2016年9月起受聘为中山大学教授。龙海平长期致力于语法学与语言类型学研究，学术成果丰硕，曾获第十九届中国社会科学院吕叔湘语言学奖二等奖、广东省第八届哲学社会科学优秀成果奖二等奖等重要学术奖项。苏杭苏杭，中国科学院大气物理研究所大气环境和极端气象重点实验室主任，美国科学促进会（AAAS）会士。1999—2003年就读于复旦大学获学士学位，2003—2008年在北京大学获得博士学位。2008—2012年在德国马克斯普朗克化学研究所从事博士后研究，2013—2023年在该所担任首席研究员和实验室主任，2023年起任现职。苏杭长期致力于大气化学与物理研究，在大气氧化性、气溶胶与云相互作用等前沿领域取得了一系列突破性成果。其学术成就获得国际学界广泛认可，先后荣获欧洲地球科学学会Arne Richter杰出青年科学家奖（学会级），连续三年（2021-2023）入选科睿唯安“全球高被引科学家”（地球科学领域）。其代表性研究成果入选中国科学院《科学发展报告》“中国科学家具有影响力的部分工作”（19项之一），单篇论文Altmetric影响力指数高达9500（位列Science期刊全球前十），充分展现了其在国际大气科学领域的学术影响力与引领地位。王贵国王贵国，浙江大学光华法学院文科资深教授、博士生导师，现任浙江大学国际战略与法律研究院院长、“一带一路”国际研究院（香港）院长，中华人民共和国最高人民法院国际商事法庭专家委员会委员，第十二届、第十三届全国政协委员。作为中国国际法学界的领军学者，王贵国1981年获北京大学法律系法学硕士学位，1982年获美国哥伦比亚大学法学硕士学位，1984年成为中国大陆首位获得耶鲁大学法哲学博士学位的学者。早年曾在美国、加拿大知名律师事务所执业，是中国首位获得联合国培训与科研研究所奖学金的学者，1980年赴联合国国际法院、海牙国际法学院等国际机构学习考察。其学术生涯跨越两岸三地，先后任教于北京大学法学院、香港城市大学法学院和浙江大学光华法学院，历任首席讲师、教授、讲座教授等职。现任比较法国际（海牙）科学院院士、香港世界贸易组织研究中心主席、中国国际经济法学会副会长等多项重要学术职务，同时担任中国国际经济贸易仲裁委员会专家咨询委员会委员、仲裁员，香港申诉专员名誉法律顾问等实务职位。王贵国学术成果丰硕，出版专著、编著20余部，发表学术论文百余篇，在国际经济法、比较法等领域具有深远的学术影响力。王中长王中长，西南大学材料与能源学院院长，北京航空航天大学化学学院特聘教授，欧洲国际纳米技术研究所高级研究员。2008年获日本东京大学博士学位后，先后在日本东北大学担任助手、助理教授（2008—2012）和副教授（2013—2017）。2016年任英国伦敦大学学院访问教授，2017年起担任欧洲国际纳米技术研究所课题组长。2019-2023年任欧盟伊比利亚国际纳米技术实验室（INL）苏州开放创新中心主任，2023年起任INL科学助理。王中长长期致力于新型低维、纳米及能源材料的原子层面研究，在材料制备、表征、性能测试及理论计算（第一性原理和分子动力学）方面具有深厚造诣。其研究重点聚焦于材料原子电子结构与物理化学性能的构效关系，特别是在功能缺陷、量子输运及多铁性能等领域取得突破性进展，并成功开发出新型超薄功能器件。作为项目负责人，主持了20余项包括中国国家自然科学基金、欧洲研究经费和日本文部省科研费在内的重大科研项目。王中长在国际知名期刊发表SCI论文280余篇，研究成果荣获国际材料晶界与相大会年轻科学家奖、日本材料学会材料研究促进奖、国际材料联合会年轻科学家奖、NEC最高科学技术奖、IAAM奖等多项国际殊荣，并获得中国国家杰出青年基金和重庆市巴渝学者等国内重要人才称号。相关成果被朝日新闻、读卖新闻、日本经济新闻、东京新闻等日本及欧洲媒体宣传，在学术界和社会层面均产生重要影响。叶金花叶金花，河北大学物理科学与技术学院教授，天津大学特聘教授，“先进催化材料研究中心”主任，河北大学“光驱动碳中和研究中心”主任。1983年于浙江大学获学士学位，1990年于东京大学获理学博士学位。长期从事新型纳米光催化材料的开发以及在太阳能转换和环境净化方面应用的研究，先后承担了日本政府、产业界、国家“973”项目以及国家自然科学基金重点基金等十几项重大研究项目。2005年入选长江学者奖励计划讲座教授，2006年获得海外杰出青年基金，2010年入选国家海外高层次人才计划。2016年入选英国皇家化学会会士，2016年起连续多年入选为全球高被引科学家。历任日本国家材料研究所（NIMS）主席研究员，光催化研究中心主任，环境再生材料研究中心主任，国际纳米材料研究据点首席研究员，北海道大学化学院教授，以及天津大学—NIMS联合研究中心主任。现任Science Advances和ACS Nano副主编。已在Nature, Nat. Mater., Nat. Catal., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater.等国际学术杂志上发表论文700余篇，获得同行引用66,000余次，H因子134。宗成庆宗成庆 ，研究员，博士生导师，中国科学院大学岗位教授（A类），电气与电子工程师协会会士（IEEE Fellow），国际计算语言学学会会士（ACL Fellow），亚太人工智能学会会士（AAIA Fellow)，中国人工智能学会会士（CAAI Fellow），中国计算机学会会士（CCF Fellow）。他于1998年3月毕业于中国科学院计算技术研究所，获博士学位。1998年5月至2000年4月在中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室从事博士后研究，博士后出站后留在自动化所工作至今。1999年和2001年两次在日本国际电气通信基础技术研究所（ATR）做客座研究员，2004年在法国信息与应用数学研究院（IMAG）做高访。曾于2006年至2014年担任模式识别国家重点实验室副主任。他主要从事机器翻译、文本数据挖掘和语言认知计算等研究，作为项目负责人主持国家自然科学基金重点项目和国家重点研发计划重点专项等10余项，发表论文200余篇，出版学术专著三部、译著两部。他是国际计算语言学学会（ACL）候任副主席、国际计算语言学委员会（ICCL）委员、中国中文信息学会副理事长，曾任亚洲自然语言处理学会（AFNLP）主席，国际顶级学术会议 ACL2015程序委员会主席和ACL2021大会主席。荣获国家科技进步奖二等奖和北京市科学技术奖一等奖等多个省部级及国家一级学会的科技奖励，曾获北京市优秀教师、中科院优秀导师和国科大李佩教学名师奖等多种荣誉。苏杭苏杭，地球科学科学家，中国科学院大气物理研究所大气环境和极端气象重点实验室主任。国家高层次人才项目入选者、科睿唯安全球高被引学者、美国科学促进会会士。研究方向：大气化学与物理，大气氧化性、气溶胶与云相互作用、极端天气气候和机器学习方向。1999-2003年 复旦大学学士；2003-2008年 北京大学博士；2008-2012年 德国马克斯普朗克化学研究所博士后；2013-2023年 德国马克斯普朗克化学研究所首席研究员、实验室主任；2023至今 中国科学院大气物理研究所大气环境与极端气象重点实验室主任。熊秉真熊秉真，台湾大学历史系毕业，哈佛大学理学硕士，美国布朗大学历史学博士。现任美国加州大学国际哲学及人文科学理事会教席、杭州师范大学特聘教授。曾任台湾“中央研究院”近代史研究所研究员、台湾“中央大学”文学院院长、香港中文大学文学院院长。研究领域包括近代中国社会文化史、近世儿童史、中西性别研究、中国医疗文化史。黄炳照黄炳照，任职于台湾科技大学化工系，目前兼任永续能源发展中心主任及台湾建筑科技中心建筑节能研发中心主任，是台湾电化学研究的领军人物。黄炳照于1987年在台湾成功大学获得博士学位，其后在台湾科技大学工作，历任副教授、教授和讲座教授；期间曾赴美国麻省理工学院、斯坦福大学，德国杜塞尔多夫大学，法国波尔多大学，加拿大维多利亚大学等高校担任访问教授。黄博士长期从事同步辐射光源技术、理论计算、电化学能量转化/储存材料等领域的研究，已在国际著名期刊包括Nature、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、ACS Nano等发表300多篇学术论文。黄炳照教授曾获得国际电化学会会士（ISE Fellow）、葡萄牙里斯本科学院外籍院士、台湾东元奖等一系列的荣誉和奖励，也曾担任过美国ECS台湾分会，台湾氢能和燃料电池协会等组织的主席。版权声明本文来源：科研大匠综合自欧洲科学院青塔、高绩等，版权属于原作者，仅用于学术分享。

在当今的化学与制药领域，生物催化凭借其环境友好性和高效性脱颖而出，成为合成精细化学品、药物及生物燃料的关键手段。酶作为生物催化剂，以其高特异性、温和的反应条件以及极少的副产物生成而备受青睐。然而，在工业实际应用中，酶的催化性能往往受限于非最佳pH条件，这极大地阻碍了其广泛应用。尽管蛋白工程在改善酶的pH依赖性方面取得了显著进展，但如何在不同pH条件下准确预测和优化催化活性依然是一个巨大挑战。幸运的是，机器学习技术的飞速发展为这一难题带来了曙光，其数据驱动的预测能力有望减少繁琐的实验工作，加速酶的优化进程。2025年4月22日，来自河北大学、中国科学院化学研究所及德国格赖夫斯瓦尔德大学的研究人员在Organic Chemistry Frontiers上发表研究Machine learning-guided protein engineering to improve the catalytic activity of transaminases under neutral pH conditions。本文将深入探讨机器学习如何指导蛋白工程，以提升转氨酶在中性pH条件下的催化活性，为工业应用开辟新路径。一、生物催化的背景与挑战生物催化作为一种绿色高效的合成方法，在化学、制药和能源领域展现出巨大的潜力。酶作为天然催化剂，以其高特异性、温和的反应条件和低副产物生成而著称。然而，工业条件下酶的催化性能往往难以充分发挥，尤其是当反应环境偏离其最佳pH范围时。酶的催化效率和特异性通常对周围环境的pH高度敏感，因为氨基酸残基（尤其是活性位点的残基）的质子化状态在生物催化过程中起着关键作用。野生型酶通常在其固有的最佳pH范围内表现出最高的活性，但在工业应用中，酶往往需要在非最佳pH条件下运行，这促使科研人员致力于调节酶的最佳pH。为了改变酶的最佳pH，多种策略应运而生，包括改变酶表面的电荷环境和/或调节氨基酸侧链的pKa值。此外，蛋白工程通过突变活性中心附近的关键残基，改变其质子化状态，从而控制各种酶的最佳pH，例如丝氨酸蛋白酶、天冬氨酸酶和PETase等。然而，传统的蛋白工程策略往往依赖于序列或结构信息，缺乏数据驱动的系统性方法，这限制了其在复杂酶体系中的应用效率。二、机器学习在酶工程中的应用前景机器学习技术已经在多个研究领域引发了变革，其在蛋白工程中的应用也展现出巨大的潜力，有望加速酶的优化过程。通过利用大量的实验数据和计算模拟数据，机器学习模型能够预测特定突变对催化活性、选择性等关键酶属性的影响，从而帮助设计具有定制属性的酶变体，无需完全依赖繁琐的实验。在预测和调节酶催化最佳pH方面，已经有一些机器学习模型通过包含酶序列和最佳pH值信息的数据集进行训练而开发出来。例如，人工神经网络模型已用于预测特定酶（如木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和糖苷水解酶）的最佳pH值，而深度学习或大型语言模型也被用于预测更广泛范围内酶的最佳pH。然而，这些模型通常仅预测最佳pH值，并未涉及不同pH值下的活性曲线，这限制了其在合成过程中的应用范围。三、转氨酶的特点与工业需求转氨酶是一类依赖吡哆醛-5'-磷酸（PLP）作为辅因子的酶，能够催化酮化合物的不对称胺化反应，生成相应的手性胺。根据其对映体选择性，转氨酶可分为（S）-和（R）-选择型，分别属于折叠类型I和IV。由于其广泛的底物接受度和高立体选择性，转氨酶在含氮药物和精细化学品的合成中得到广泛应用。这些酶通常在略碱性条件（pH8.0-9.0）下表现出最高的催化活性。然而，在高效的不对称合成中，转氨酶常与其他酶（如乳酸脱氢酶（LDH，最佳pH：7.5）和葡萄糖脱氢酶（GDH，最佳 pH：7.75））联用。商业可用的LDH和GDH在高pH条件下的活性迅速下降，因此需要转氨酶在中性或生理pH条件下保持高催化效率。为了满足这一需求，研究人员已通过蛋白工程手段改变转氨酶的pH特性。四、研究方法与实验设计4.1酶模板的选择与关键氨基酸的识别研究以来自Ruegeria sp. TM1040的（S）-选择性转氨酶（PDB代码：3FCR）作为突变模板，该酶及其变体在多种底物上展现出优异的催化性能。通过对接模拟，研究团队分析了（S）-1-苯乙胺（1a）与PLP辅酶在3FCR-3M活性位点形成的外部醌型中间体附近的氨基酸残基，识别出8个关键氨基酸残基（F87、A231、W59、Y152、L58、F168、V261和R420），这些残基被认为可能显著影响催化性能。此外，底物通道中的残基（如S19、L165和L167）也被怀疑参与酶-底物相互作用和 pH敏感性。4.2酶变体文库的构建与活性测定基于上述11个关键残基，研究团队构建了一个包含27个单突变体的3FCR-3M酶变体文库。为了全面评估这些变体在不同pH条件下的催化活性，研究者们选用了快速灵敏的分光光度法，基于乙酰苯酮的生成来测定这些变体对1a和丙酮酸反应的催化特异性活性，实验涵盖了从pH9.0到6.5的六个不同pH条件。图1 由底物1a和辅因子PLP在3FCR的活性位点形成的外部醌型中间体（绿色棒状结构）。蛋白质以白色卡通形式显示。靠近中间体和底物通道的残基的碳原子分别显示为青色和黄色。不同残基的氧原子和氮原子分别显示为红色和蓝色图2 代表性3FCR变体对底物1a（A）和1a-e（B）在不同pH条件下的比活性。活性的单位（U）被定义为每分钟生成1uM乙酰苯酮。所有测量均进行了三次重复。图中显示了比活性的平均值和误差线，误差线表示三次测量的标准偏差。4.3机器学习模型的开发与训练为了建立能够预测转氨酶在不同pH条件下催化活性的模型，研究团队从以下几个方面入手：描述符的选择：由于酶的催化活性和pH依赖性与氨基酸残基的立体 / 电子效应以及质子化状态密切相关，研究采用了由Qin等人使用的氨基酸描述符。每个关键氨基酸用三个元素描述，分别代表其范德华体积（立体效应）、Doolittle疏水性尺度（电子效应）和等电点（质子化状态）。对于训练数据集中仅替换的11个残基，酶特征共包含33个描述符。同时，用三个元素描述底物取代基的立体属性，并包含一个pH元素，最终形成包含37个描述符的机器学习模型。回归算法的应用与优化：研究应用了四种回归算法，包括随机森林（RF）、支持向量回归（SVR）、核岭回归（KRR）和梯度提升回归树（GBRT），来预测转氨酶变体的催化活性。数据集随机分为训练集（80%）和测试集（20%），并进行10折交叉验证。经过超参数优化后，GBRT模型提供了最佳的R²（0.952）和均方根误差（RMSD，0.485），因此被选为指导后续变体设计的模型。五、实验结果与机器学习模型的应用5.1初始变体的筛选与分析实验结果显示，大多数变体的pH依赖性趋势与3FCR-3M相似，在pH9时活性最高，随着pH低于最佳范围，活性迅速下降。然而，变体3FCR-3M-F168Y在各种pH条件下展现出比3FCR-3M更高的活性，例如在pH9时活性提高了1.6倍。更令人惊喜的是，变体3FCR-3M-L58M和3FCR-3M-W59C展现出明显不同的（更平缓的）pH-活性曲线，在pH7.5时与pH9相比，催化活性仅略有下降，分别提高了2.6倍和2.4倍。5.2机器学习辅助的双重突变体设计与验证基于初始实验结果，研究团队选择表现出最高催化活性的变体3FCR-3M-F168Y和 3FCR-3M-L58M作为第二轮突变的起始模板。考虑到这两个模板都是3FCR-3M 的单突变体，研究对其他10个关键残基的单突变进行了虚拟筛选。利用GBRT模型预测了380个双重突变变体在pH7.5时的催化活性，并从中选择了四个预测活性较高的变体进行实验验证。结果表明，所有四个变体在pH7.5时对底物1a的活性均高于3FCR-3M，尤其是3FCR-3M-F168Y-Y59C，其活性比3FCR-3M提高了3.7倍。图3 使用GBRT算法的优化模型性能。图中每个点的真实值对应于三次独立实验比活性平均值的自然对数。图中的蓝色和红色点分别代表训练集和测试集的数据。其他算法的结果在图S1中展示。5.3模型的更新与新底物应用研究团队将四个新变体的实验数据纳入数据集，并重新训练了GBRT模型，更新后的模型保持了良好的预测性能（R²=0.949）。随后，利用更新后的模型预测了在 pH7.5时对新底物1f具有更高活性的3FCR变体。模型预测的前三个变体3FCR3M-F168Y、3FCR-3M-F87Y和3FCR-3M-L58M-F168Y均通过实验验证，显示出比 3FCR-3M更高的比活性，其中3FCR3M-F168Y表现出最高的活性，达到11.9 U/mg，是3FCR-3M的3.2倍。图4 以3FCR3M为模板设计的变体对底物1a（A）和1f（B）在pH7.5时的比活性比较。活性的单位（U）被定义为每分钟生成1uM乙酰苯酮。所有测量均进行了三次重复。图中显示了比活性的平均值和误差线，误差线表示三次测量的标准偏差。六、研究结论与未来展望本研究通过收集一系列转氨酶变体在关键残基突变后的催化活性数据，并结合描述酶的立体效应、电子效应和质子化状态的描述符，成功建立了一个预测转氨酶在不同 pH条件下催化活性的模型，并将其应用于机器学习辅助设计在中性条件下活性更高的变体。这一成果展示了一种通用方法，可用于设计同时优化催化活性和pH依赖性的变体，为合成应用中设计具有优越性能的生物催化剂提供了有价值的框架。展望未来，研究团队计划纳入更多数据和更全面的描述符，以迭代改进模型。目标是更精准地捕捉pH对酶活性的微妙影响，最终实现更可靠的pH下催化活性预测，进一步推动机器学习在酶工程领域的应用，为工业生物催化过程的优化提供更强大的技术支持。参考资料：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/qo/d5qo00423c--------- End ---------感兴趣的读者，可以添加小邦微信加入读者实名讨论微信群。添加时请主动注明姓名-企业-职位/岗位或姓名-学校-职务/研究方向。

“ 点击蓝字 关注我们 北京大学席鹏团队/河北大学高保祥团队联合开发新型荧光探针，多尺度成像揭示线粒体内膜环境与功能的奥秘 PPS  线粒体作为细胞的“动力工厂”，在细胞代谢和能量供应中扮演着至关重要的角色。线粒体的功能与其内膜（Inner mitochondrial membrane, IMM）的脂质组成和动态变化密切相关。近年来，多种荧光成像技术，尤其是荧光寿命成像（Fluorescence lifetime imaging microscopy, FLIM）, 在细胞膜脂质动态和异质性研究中发挥了重要作用。然而，受限于荧光探针和光学衍射极限，对线粒体内膜环境的超分辨、跨尺度观测仍然是一个巨大的挑战。 近日，北京大学未来技术学院席鹏教授团队与河北大学高保祥教授团队合作在 Advanced Science 杂志发表了题为 HB  immCue  : A versatile fluorescent probe for multi-scale imaging of lipid polarity and membrane order in inner mitochondrial membrane 的研究论文。该研究开发了一种新型近红外荧光探针——HBimmCue，该探针能够特异性地靶向线粒体内膜，并通过荧光寿命的变化报告脂质极性和膜序的变化，进而反映线粒体功能和细胞呼吸水平。通过多尺度成像，研究团队揭示了线粒体在不同生物系统中的环境和功能多样性，为深入探索线粒体在健康和疾病中的动态变化奠定了基础。 通过体外实验，研究团队验证了HBimmCue的荧光寿命对溶剂极性和膜序的敏感性：HBimmCue在低极性、有序的膜环境中表现出较长的荧光寿命，而在高极性、无序的膜环境中荧光寿命较短。此外，HBimmCue具有优异的光稳定性、生物相容性和组织渗透性，能够与多种超分辨率成像（如STED和SIM）兼容。 基于HBimmCue的优越性能，研究者在不同尺度上探究了线粒体膜环境和线粒体功能的关系。在纳米尺度上，通过STED-FLIM成像，研究团队首次在纳米尺度上揭示了单个线粒体内膜不同区域的脂质极性差异：与线粒体内边界膜（Inner Boundary Membrane , IBM）相比，内嵴（cristae）因更高的脂质极性和活跃的电子传递链，表现出更短的荧光寿命。 在亚细胞和细胞层面，研究者发现，与健康的线粒体相比，被溶酶体清除的线粒体表现出较长的荧光寿命，表明其脂质极性降低。此外，在神经元中，HBimmCue的荧光寿命在胞体（soma）和神经突（neurite）之间也存在显著差异：神经突的荧光寿命较短，这可能与神经突中更强的线粒体有氧呼吸水平相关。此外，在两种线粒体疾病模型——慢性进行性外眼肌麻痹（CPEO）和线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒和卒中样发作（MELAS）中，HBimmCue在也表现出更长的荧光寿命，进一步揭示了线粒体功能障碍与疾病的关联。 进一步地，研究团队还利用HBimmCue检测了衰老卵母细胞中的线粒体功能变化。结果显示，老年小鼠的卵母细胞中线粒体的荧光寿命显著增加，表明其脂质极性和膜序发生了改变，这与卵母细胞质量的下降和生育能力的减弱密切相关。 此外，研究团队将HBimmCue应用于小鼠着床前胚胎发育的代谢重编程研究。HBimmCue在不同发育时期的胚胎、以及同一胚胎的不同细胞中，均呈现出差异性的荧光寿命分布，特别是在二细胞期和囊胚期，这表明线粒体膜环境的变化与胚胎的代谢需求，及细胞的分化和命运决定密切相关。 HBimmCue作为一种新型荧光探针，为研究线粒体环境和功能提供了强大工具。这一研究成果不仅推动了线粒体生物学的发展，还为代谢疾病、神经退行性疾病和生殖医学等领域的研究提供了新的思路和方法。 北京大学未来技术学院席鹏教授、河北大学化学与环境科学学院高保祥教授、北京大学生命科学学院李美琪博士为论文的共同通讯作者。北京大学未来技术学院博士研究生高姝为论文第一作者。河北大学已毕业硕士生孙婧，北京大学博士研究生侯宜伟、石铭、郑弘熙，北京艾锐精仪公司工程师盖希川等也做出了重要贡献。北京大学生命科学学院张研教授为论文提供了重要帮助。研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。 文章来源：北京大学未来技术学院 美编排版：朱玲欣 文章审核：朱玲欣 罗琪 周碧远 【免责声明】以上内容来源于互联网，不代表本平台立场或观点；如有侵犯作者著作权，请及时与我们联系（Tel：025-83271227，或直接在微信平台留言），我们将及时更正或删除。 《药学进展》杂志由国家教育部主管、中国药科大学和中国药学会共同主办，中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）。刊物以反映药学科研领域的新方法、新成果、新进展、新趋势为宗旨，以综述、评述、行业发展报告为特色，以药学学科进展、技术进展、新药研发各环节技术信息为重点，是一本专注于医药科技前沿与产业动态的专业媒体。 《药学进展》注重内容策划、加强组稿约稿、深度挖掘、分析药学信息资源、在药学学科进展、科研思路方法、靶点机制探讨、新药研发报告、临床用药分析、国际医药前沿等方面初具特色；特别是医药信息内容以科学前沿与国家战略需求相合，更加突出前瞻性、权威性、时效性、新颖性、系统性、实战性。根据最新统计数据，刊物篇均下载率连续三年蝉联我国医药期刊榜首，复合影响因子1.216，具有较高的影响力。 《药学进展》编委会由国家重大专项化学药总师陈凯先院士担任主编，编委由新药研发技术链政府监管部门、高校科研院所、制药企业、临床医院、CRO、金融资本及知识产权相关机构近两百位极具影响力的专家组成。 联系《药学进展》↓↓↓ 编辑部官网：pps.cpu.edu.cn； 邮箱：yxjz@163.com； 电话：025-83271227。 欢迎投稿、订阅！ 往期推荐 聚焦“兴药为民·2023生物医药创新融合发展大会”“兴药为民·2023生物医药创新融合发展大会”盛大启幕！院士专家齐聚杭城，绘就生物医药前沿赛道新蓝图“兴药强刊”青年学者论坛暨《药学进展》第二届青年编委会议成功召开“兴药为民·2023生物医药创新融合发展大会”路演专场圆满收官！校企合作新旅程已启航 我知道你在看哟