蛋白质是一类重要的生物大分子，承担着生命活动中功能主体的角色。为了进一步拓展蛋白质的应用空间，我们需要对天然蛋白质进行工程化改造以期提升它们的各项性能指标。其中，序列，长度，拓扑结构可以分别从不同维度来影响蛋白质的结构与性质。蛋白质拓扑工程旨在通过对线形蛋白质的拓扑结构进行改造，实现它们在拓扑空间中的穿越，进而为蛋白质带来更多的功能优势，以此开发出功能强大的酶，蛋白质药物以及蛋白质材料等，为工业生产、生物医药和材料科学等领域的发展开辟新天地。为了达到这一目的，我们致力于开发拓扑蛋白质自动化设计程序，开发全新的天然蛋白质缠结基元与蛋白质化学反应对，并以此为基础，结合蛋白质理性设计方法和定向进化策略来发展具有特殊拓扑结构的特种酶，蛋白质药物和蛋白质材料等。