从酿造美酒到消化食物，我们身边的许多生命活动都离不开一类高效的“生物催化剂”——酶。酶本质上是由生物体（细菌、植物、动物等）合成的蛋白质，能够以极高的效率催化各种化学反应。但天然的酶往往并不“完美”，科学家常常希望通过改造让它们更加稳定、更高效，或具备新的功能。

在酶改造中，传统的“非理性改造”就像“大海捞针”，需要让酶随机发生大量突变，再逐一筛选，过程费时又低效。而完全依靠计算机预测和设计的“纯理性改造”，又因为生命系统极其复杂，目前的理论和算法往往难以做到足够准确。

为此，科学家提出了一种折中的思路——半理性改造。首先，利用计算机模型或结构生物学手段分析酶的三维结构，找出可能影响其性能的关键“位点”，这一步是“理性”的，能大大缩小改造范围。接着，在这些关键位点上尝试替换不同的氨基酸，就像更换不同的“零件”，通过实验筛选比较它们的表现，从而更快找到性能最佳的“优胜者”。

这种半理性改造的方法既避免了完全盲目的低效，又弥补了纯理论预测的不确定性，因此成为目前酶 “智能升级”的主流策略，广泛应用于医药研发、环保和工业制造等领域。（文/李唐 图/陈思）