曲戈，华中农业大学教授，博导；湖北洪山实验室研究员，PI。主要研究领域为酶智能设计与生物合成。围绕合成生物学、生物制造等国家战略布局方向，聚焦酶蛋白设计原理、构效关系解析、催化新反应机制、人工合成途径适配等关键科技问题，开展基于人工智能技术的新酶设计，提升人工酶应用属性并赋予其催化新反应能力，应用于生物源农药、天然产物等功能分子的生物合成。近年来在本领域重要期刊Nature Synthesis、Nature Communications、Angewandte Chemie、Science Bulletin、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Metabolic Engineering  等发表科技论文70余篇，出版英文专著1部，发表中英文书籍章节4篇，文章被引2800余次，H-index 25 (来源谷歌学术)。申请中国发明专利40余项，授权9项。2021年入选中国科学院青年创新促进会会员。主持国家自然科学基金青年/面上项目、国家合成生物学重点研发项目子课题等以及多项企业横向课题。

主要研究内容：

（1）解析突变体设计原理，开发酶设计新方法。发展进化规律驱动的酶理性改造技术，创造了基于脯氨酸诱导的新酶设计方法与聚焦突变策略，将酶定向进化筛选周期从数月缩减至1周，大幅减少实验工作量，为提升人工酶元件催化性能提供使能技术。

（2）构建高性能人工酶元件，设计酶促新反应。计算解析酶与底物特异识别与适配机制，开展新颖生化反应设计，实现水解酶催化分子内异构化、氧化还原酶催化内酰胺成键等一系列新颖酶促生化反应 。有效拓展了酶促反应化学空间，为生物合成新途径创制奠定元件基础。

（3）创制人工合成新途径，赋能生物合成新应用。利用上述新酶元件与新反应设计技术，研究途径模块组装与适配，构建酿酒酵母、大肠杆菌等细胞工厂，实现了抗生素母核、天然产物、功能二肽等高值化合物的异源生物合成 ，推动了酶促生物合成技术发展。

教育经历：

2003-2007，山东理工大学，生物工程，学士

2007-2010，山东理工大学，生物物理，硕士

2011-2016，波兰波兹南密茨凯维奇大学，生物信息，博士

工作经历：

2010-2011，中国科学院天津工业生物技术研究所，研究实习员

2016-2020，中国科学院天津工业生物技术研究所，助理研究员

2020-2025，中国科学院天津工业生物技术研究所，副研究员

2025-至今，华中农业大学，教授

代表性论文（^#共同一作；^*通讯作者）：

Zhu Z, Qin Z, Yuan B, Cai Z*, Qu G*, Sun Z*. Enhanced Production of Leucine−Leucine Dipeptide by Whole-Cell Catalysis. J. Agric. Food Chem., 2025, 73, 16, 9807-9816.

Reetz MT*, Qu G*, Sun Z*. Engineered enzymes for the synthesis of pharmaceuticals and other high-value products. Nat. Synth., 2024, 3, 19-32.

Li J-K^#, Qu G^#, Li X^#, Tian Y, Cui C, Zhang F-G, Zhang W, Ma J-A*, Reetz MT*, Sun Z*. Rational enzyme design for enabling biocatalytic Baldwin cyclization and asymmetric synthesis of chiral heterocycles. Nat. Commun., 2022, 13, 7813.

Qin Z, Zhang X, Sang X, Zhang W, Qu G*, Sun Z*. Carboxylic acid reductases enable intramolecular lactamization reactions. Green Synth. Catal., 2022, 3, 294-297.

Yang D, Su W, Jiang Y, Gao S, Li X, Qu G*, Sun Z*. Biosynthesis of β-lactam nuclei in yeast. Metab. Eng., 2022, 72, 56-65.

Bi H^#, Qu G^#, Wang S, Zhuang Y, Sun Z*, Liu T*, Ma Y. Biosynthesis of a rosavin natural product in Escherichia coli by glycosyltransferase rational design and artificial pathway construction. Metab. Eng., 2022, 69, 15-25.

Qu G, Bi Y, Liu B, Li J, Han X, Liu W, Jiang Y, Qin Z, Sun Z*. Unlocking the stereoselectivity and substrate acceptance of enzymes: Proline induced loop engineering test. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, e202110793.

Dong C^#, Qu G^#, Guo J, Wei F, Gao S, Sun Z, Jin L, Sun X, Rochaix J-D, Miao Y*, Wang R*. Rational design of geranylgeranyl diphosphate synthase enhances carotenoid production and improves photosynthetic efficiency in Nicotiana tabacum. Sci. Bull., 2022, 67, 315-327.

Li J^#, Qu G^#, Shang N, Chen P, Men Y, Liu W, Mei Z, Sun Y*, Sun Z*. Near-perfect control of the regioselective glucosylation enabled by rational design of glycosyltransferases. Green Synth. Catal., 2021, 2, 45-53.

Qu G^#, Li A^#, Acevedo-Rocha CG^#, Sun Z*, Reetz MT*. The Crucial Role of Methodology Development in Directed Evolution of Selective Enzymes. Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 13204-13231.

Li A^#, Qu G^#, Sun Z*, Reetz MT*. Statistical Analysis of the Benefits of Focused Saturation Mutagenesis in Directed Evolution Based on Reduced Amino Acid Alphabets. ACS Catal., 2019, 9, 7769-7778.

Qu G^#, Fu M^#, Zhao L, Liu B, Liu P, Fan W, Ma J, Sun Z*. Computational Insights into the Catalytic Mechanism of Bacterial Carboxylic Acid Reductase. J. Chem. Inf. Model., 2019, 59, 832-841.

Qu G, Guo J, Yang D, Sun Z*. Biocatalysis of carboxylic acid reductases: Phylogenesis, Catalytic Mechanism and Potential Applications. Green Chem., 2018, 20(4), 777-792.

完整的论文发表记录：https://scholar.google.com/citations?user=K7vU_VQAAAAJ&hl=en

代表性专著/书籍章节：

Sun Z, Reetz MT, Qu G. Enzyme Engineering: Selective Catalysts for Applications in Biotechnology, Organic Chemistry, and Life Science. Wiley-VCH, Weinheim, 2023. (专著)

Qu G, Sun Z. In Silico Prediction Methods for Site-Saturation Mutagenesis. In: Magnani F., Marabelli C., Paradisi F. (eds), Enzyme Engineering. Methods in Molecular Biology, vol 2397, pp: 49-69, Humana, New York, 2022. (书籍章节)

Qu G, Sun Z, Reetz MT. Iterative Saturation Mutagenesis for Semi-rational Enzyme Design. In: Zhao H. (ed.), Protein Engineering: Tools and Applications, pp: 105-132, Wiley-VCH, Weinheim, 2021. (书籍章节)