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3400余次，H-index 28 (来源谷歌学术)。申请中国发明专利40余项，授权9项。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。2021年入选中国科学院青年创新促进会会员，2025年获得青年酶工程学家奖，2025年入选全球前2%顶尖科学家年度影响力榜单。担任《生物工程学报》首届青年编委会委员，《合成生物学》第二届编委会委员等。

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，实现了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，构建了酿酒酵母、大肠杆菌等细胞工厂，并实现抗生素母核、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

承担项目：

2026-2030，国家自然科学基金面上项目，主持

2022-2025，国家自然科学基金面上项目，主持

2020-2022，国家自然科学基金青年科学基金项目，主持

发表论文（^#共同一作；^*通讯作者）：

2026：

3. Qu G, Li J, Wang Q, Li C, Qiu C, Yuan B, Zhang Z, Sun Z*. Modularity in Enzyme Engineering Enables a High-Yielding Microbial Platform for Melatonin Biosynthesis. J. Agric. Food Chem., 2026, doi: 10.1021/acs.jafc.6c01883.

2. Li L, Li C*, Chen Y, Sun Z, Qu G*, Wei L*, Liu J*. Engineering a hybrid chemical-biological system for efficient de novo taurine production via computational enzyme design and pathway engineering. Bioresour. Technol., 2026, 450, 134466.

1. Qu G*, Zhong F*, Xu J*, Huang X*, Sun Z*. Intelligent enzyme design and hybrid catalytic systems: driving innovation in biocatalysis. Green Synth. Catal., 2026, 7, 157-174.

Before 2026（ten representative works）：

Zhang B^#, Li C^#, Zhang P, Li J, Yuan B, Qu G*, Reetz MT*, Sun Z*. In silico prediction of a multi-mutational stereoselective alcohol dehydrogenase. ACS Catal., 2025, 15, 6633-16642.

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.

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.

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.

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)

人才招觅（长期有效）：

课题组属于农业农村部“微生物农药资源开发和新产品创制创新团队”，依托农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、微生物农药国家工程研究中心、全国高校农业微生物资源库，在微生物农药和农用药物创制领域建成国际领先的产学研体系，处于国家农业生物战略科技核心地位。

课题组理念为“共同奋斗、互相成就”。现诚邀海内外优秀学子加入，为我国农业生物制造领域的快速发展而努力！招聘岗位如下：

科研助理：1.计算化学/生物学、人工智能、生物信息学、酶工程、代谢工程、合成生物学、发酵工程、微生物学等相关专业已取得或者即将取得硕士学历；2.具有较强的语言表达与写作能力、沟通能力和团队意识；3.具有一定的科研能力，发表过中/英文科技论文或者申请发明专利；4.打算未来攻读本课题组博士学位者优先考虑。

博士后：1.计算化学/生物学、人工智能、生物信息学、酶工程、代谢工程、合成生物学、发酵工程、微生物学等相关专业已取得或者即将取得博士学历；2.身心健康、有强烈的进取心、自驱力、独立思考能力、沟通能力和团队意识；3.具有较强的科研能力，以第一作者在SCI期刊发表过至少3篇英文论文，或者至少1篇高水平论文（IF>10）；4.具有从事酶蛋白计算模拟、人工智能算法模型开发或生物催化与生物合成等研究背景者优先考虑。5.打算未来出站后竞聘学校副高职位者优先考虑。