王华磊
生物学专业：博士生导师/硕士生导师
生物工程专业：博士生导师/硕士生导师
生物与医药专业（生物工程领域）：博士生导师/硕士生导师
王华磊，男，理学博士，yl8858永利集团教授，博士生导师。现任中国轻工业生物催化与智能制造重点实验室副主任，生物反应器工程全国重点实验室固定人员。 2004年和2007年于中国海洋大学分别获得学士和硕士学位，2013年获yl88858永利中国生物化学与分子生物学专业博士学位。
主要从事生物催化与生物合成方向，在医药、农药、化妆品、食品添加剂等的酶法合成路线设计、多酶级联体系构建、酶人工创制等方面做了大量的研究工作并推动多个产品实现产业化落地。主持国家自然科学基金3项、国家重点研发计划子课题2项及多项企业课题，总经费近2000余万元。在Angew Chem Int Ed，Chem Commun, J Agric Food Chem等主流期刊发表论文50余篇（4篇封面文章），申请发明专利24项，授权16项（含国际专利1项）。获中石化联合会特等奖1项（排名2）、上海市科学技术奖励一等奖3项（排名2，8，13）及中国农药工业协会技术创新一等奖1项（排名2）。获2022年度上海市生物工程学会“东富龙”生物工程优秀青年科学家奖。
研究方向：
1. 工业酶精准发掘：
开发基于定向宏基因组技术深度挖掘特殊环境微生物基因资源；建立基于公共数据库的普适性、底物特异性/高浓度耐受性的酶精准挖掘策略；拓展基于进化机制溯源的具新催化功能酶的理性发掘手段。
2. 工业酶人工定制：
采用QM/MM 联合MD深入揭示酶催化机制；开发基于机制引导的“限速过渡态重塑”虚拟改造技术；拓展针对底物/活性口袋特征匹配的个性化定制方案略；建立基于机器学习（AI）的酶结构-功能智能预测与理性设计手段。
3. 工业酶应用技术开发：
开发多酶级联协同增效技术；开发空间有序多酶定量自组装技术；开发多酶/辅酶共固定化技术；开发生物催化低成本、规模化及清洁化生产技术，实现医药、农药、化工、食品、材料等高值产品的工艺开发并其产业化落地。
主持科研项目：
1. 国家重点研发计划“绿色生物制造”重点专项子课题，2021/7-2024/6。
2. 国家重点研发计划“绿色生物制造”重点专项子课题，2021/7-2025/6。
3. 国家自然科学基金面上项目，22078097，2021/1-2024/12。
4. 国家自然科学基金面上项目，21776084，2018/1-2021/12。
5. 国家自然科学基金青年基金，21406068，2015/1-2017/12。
6. 中国博士后科学基金面上一等资助，2014M560308， 2014/01-2015/12。
7. yl88858永利中国基本科研业务费探索研究基金， 2020/01-2025/12。
8. 专利转让，2023/04-2030/03，48万。
9. 永农生物科学有限公司，2021/06-2030/05，250万。
10. 永农生物科学有限公司，2017/01-2019/12，1200万。
11. 山东佰安瑞生物药业有限公司，2014/09-2018/08，30万。
12. 枣庄市杰诺生物酶有限公司，2015/09-2020/12，20万。
教学：
本科课程《酶工程》《生物反应工程原理》《微生物学实验II》
研究生课程《酶学与生物催化》
近五年发表论文（*通讯作者）：
1. Yanjun Li#, Zi Luo#, Shixi Wang, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Structure-guided engineering of amine dehydrogenase TvAmDH for enhanced catalytic performance in the asymmetric synthesis of (R)-(+)-α-Methylbenzylamine. Bioorganic Chemistry. 2025, 166, 109151.
2. Wenjie Ye, Jingwen Xie, Weijie Gao, Yifang Meng, Qinghai Liu, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Enhancing alcohol dehydrogenase activity for the efficient synthesis of (S)-2-Chloro-1-(2,4-dichlorophenyl)ethanol using computer-aided combinational mutagenesis. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2025, 73(36): 22554–22562.
3. Weijie Gao, Ziyan Huang, Yanjun Li, Shuya Sun, Qinghai Liu, Hualei Wang*, Rong Chen*, Dongzhi We. Substrate-Cofactor Synergistic Reorientation and Substrate Tunnel Engineering of SspLCD for Efficient L-Pipecolic Acid Biosynthesis. Organic letters. 2025, 27(31): 8470-8474.
4. Rui Li, Minglu Xu, Meng Xu, Yiquan Zhou, Tao Wen, Qinghai Liu, Dong Yi, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Semi-rational engineering of a distal loop region to enhance the catalytic activity and stability of leucine dehydrogenase. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2025, 73(5): 2961-2969.
5. Weijie Gao, Zijian Jing, Yifang Meng, Qinghai Liu, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Inside-out rational design of ornithine cyclodeaminase RlOCD from Rhizobium leguminosarum by a multi-region synergy strategy for efficient synthesis of L-pipecolic acid. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2024，72(46):25782-25790.
6. He Liu, Qian Gao, Kaiyue Zhang, Meng Xu, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Combining binding pocket mutagenesis and substrate tunnel engineering to improve an (R)-selective transaminase for the efficient synthesis of (R)-3-aminobutanol. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2024, 731: 150383.
7. Zhicai Wang, Minglu Xu, Youyu Xie, Meng Xu, He Liu, Dongzhi Wei, and Hualei Wang*, One-pot two-stage biocatalytic cascade to produce L‑Phosphinothricin by two enantioselective complementary aminotransferases at high substrate loading via a deracemization process. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2024, 72(24):13846–13855.
8. He Liu, Shixi Wang, Meng Xu, Kaiyue Zhang, Qian Gao, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Engineering an (R)-selective transaminase for asymmetric synthesis of (R)-3-aminobutanol. Bioorganic Chemistry, 2024, 146. 107264.
9. Yangyang Sun, Zhuzhu Tang, Yanjun Li, Yongkang Song, Hualei Wang*, Dongzhi Wei, Shengli Yang. Identification and evolution of non-traditional nitrilase from Spirosoma linguale DSM 74 with high hydration activity. Bioorganic Chemistry, 2024, 143: 107055.
10. Zhi Chen, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Inverting the stereoselectivity of nitrilase toward racemic isobutylsuccinonitrile via modulating the key residues in the substrate binding pocket. Molecular Catalysis, 2023, 545: 113654.
11. Ke Zhang, Tingze Pan, Yangyang Sun, Zhuzhu Tang, Yuhong Ren, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Rational identification of a catalytically promiscuous nitrilase by predicting a unique catalytic triad motif feature through an in silico strategy. Catalysis Science & Technology, 2023,13:4932-4940.
12. Yan Liu, Xuezhao Zhong, Zi Luo, Xiangqi Meng, Rui Li, Wa Zhong, Lin Yang, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. The identification of a robust leucine dehydrogenase from a directed soil metagenome for efficient synthesis of L-2-aminobutyric acid. Biotechnology journal, 2023,18(8):e2200590.
13. Yangyang Sun, Zhuzhu tang, Tingze pan, Ke zhang, Liuzhu wang, Xingye Zhai, Yiran Jia, Tianqi Yuan, Yujia Qian, Hualei Wang*, Dongzhi Wei, Shengli Yang. Alleviating the trade-off by site-guided function switch of nitrilase to nitrile hydratase. Molecular Catalysis, 2023, 545:113233.
14. Wenjie Ye, Jingwen Xie, Yan Liu, Yilin Wang, Yuxin Zhang, XiaoYing Yang, Lin Yang, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Enhancing the Activity of an Alcohol Dehydrogenase by Using Aromatic Residue Scanning at Potential Plasticity Sites. Chemistry-A European Journal, 2023, 29(25):e202203530.
15. Xiangqi Meng, Yan Liu, Lin Yang, Rui Li, Hualei Wang*, Yaling Shen, Dongzhi Wei. Rational identification of a high catalytic efficiency leucine dehydrogenase and process development for efficient synthesis of L-phenylglycine. Biotechnology journal, 2023, 18(5):e2200465.
16. Wenjie Ye, Yuxin Zhang, Yilin Wang, Jingwen Xie, Yan Liu, Lin Yang, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Engineering a Medium-chain Alcohol Dehydrogenase for Efficient Synthesis of (S)-N-Boc-3-pyrrolidinol by Adjusting the Conformational Dynamics of Loops. ChemCatChem, 2023, 15:e202201175.
17. Ke Zhang, Tingze Pan, Liuzhu Wang, Hualei Wang*, Yuhong Ren & Dongzhi Wei. Screening and characterization of a nitrilase with significant nitrile hydratase activity. Biotechnology Letters, 2022，44, 1163–1173.
18. Lin Yang, Kaiyue Zhang, Meng Xu, Youyu Xie, Xiangqi Meng, Hualei Wang,* and Dongzhi Wei*. Mechanism-Guided Computational Design of ω-Transaminase by Reprograming of High-Energy-Barrier Steps. Angewandte Chemie International Edition, 2022, 61(52):e202212555.
19. Xiangxiang Wang, Youyu Xie, Zhicai Wang, Ke Zhang, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Efficient Synthesis of (S)-1-Boc-3-aminopiperidine in a Continuous Flow System Using Transaminase-Immobilized Amino-Ethylenediamine-Modified Epoxide Supports. Organic Process Research & Development, 2022, 26, 5, 1351–1359，
20. Ling He, Wenjie Ye, Youyu Xie, Qinghai Liu, Hualei Wang*, and Dongzhi Wei. Efficient Biocatalytic Synthesis of (R)-2-Chloro-1-(3,4-difluorophenyl)ethanol by the Short-Chain Dehydrogenase PpKR8 from Paraburkholderia phymatum STM815. Organic Process Research & Development, 2022, 26, 2, 278–287.
21. Youyu Xie#, Jiguo Wang#, Lin Yang, Wei Wang, Qinghai Liu, Hualei Wang*, and Dongzhi Wei. The identification and application of a robust -transaminase with high tolerance of substrate and isopropylamine from a directed soil metagenome. Catalysis Science & Technology, 2022, 12, 2162-2175.
22. Lin Yang, Yiping Zhang, Yan Liu, Dongzhi Wei, Hualei Wang*. Highly efficient synthesis of pharmaceutically relevant chiral 3-N-substituted-azacyclic alcohols using two enantiocomplementary short chain dehydrogenases. Biochemical Engineering Journal, 2021, 178, 1-9.
23. Liuzhu Wang, Yangyang Sun, Shiqing Diao, Shuiqin Jiang, Hualei Wang*, Dongzhi Wei. Rational hinge engineering of carboxylic acid reductase from Mycobacterium smegmatis enhances its catalytic efficiency. Biotechnology Journal, 2022, 17(2):e2100441.
24. Xiangqi Meng, Lin Yang, Yan Liu, Hualei Wang, * Yaling Shen, Dongzhi Wei*. Identification and Rational Engineering of a High Substrate-Tolerant Leucine Dehydrogenase Effective for the Synthesis of L-tert-Leucine. ChemCatChem, 2021, 13(14), 3340-3349.
25. Liuzhu Wang#, Shiqing Diao#, Yangyang Sun, Shuiqin Jiang, Yan Liu, Hualei Wang* and Dongzhi Wei*. Rational engineering of Acinetobacter tandoii glutamate dehydrogenase for asymmetric synthesis of L-homoalanine through biocatalytic cascades. Catalysis Science & Technology, 2021,11, 4208-4215.
26. Youyu Xie, Feng Xu, Lin Yang, He Liu, Xiangyang Xu, Hualei Wang* and Dongzhi Wei*. Engineering the large pocket of an (S)-selective transaminase for asymmetric synthesis of (S)-1-amino-1-phenylpropane. Catalysis Science & Technology, 2021,11, 2461-2470.
27. Youyu Xie, Feng Xu, Lin Yang, He Liu, Xiangyang Xu, Hualei Wang*and Dongzhi Wei*. Engineering the large pocket of an (S)-selective transaminase for asymmetric synthesis of (S)-1-amino-1-phenylpropane. Catalysis Science & Technology, 2021,11:2461-2470.
28. Zhi Chen, Hualei Wang*, Lin Yang, Shuiqing Jiang, Dongzhi Wei*. Significantly enhancing the stereoselectivity of a regioselective nitrilase for production of (S)-3-cyano-5-methylhexanoic acid using MM/PBSA method. Chemical Communications, 2021,57:931-934.
授权专利：
1. 魏东芝，王华磊，吴承骏, 刘清海, 张舰，罗中华, 张长雷。 D-amino acid oxidase mutants and uses thereof in preparing L-glufosinate，美国发明专利，授权号：US12060584B2。
2. 王华磊，郭蒙，一种 L-苏氨酸醛缩酶突变体以及在 L-丝氨酸合成中的应用，中国发明专利，授权号：ZL 202210550936.6。
3. 王华磊，魏东芝，王留柱，一种催化活性提高的羧酸还原酶突变体及其编码基因、基因工程菌以及应用，中国发明专利，授权号：ZL202110852740.8。
4. 魏东芝，王华磊，刁诗晴。一种谷氨酸脱氢酶突变体及其编码基因、基因工程菌以及在制备L-2-氨基丁酸中的应用，中国发明专利，授权号：ZL 202110334184.5。
5. 王华磊, 魏东芝, 孟祥奇，一种亮氨酸脱氢酶突变体及其编码基因、基因工程菌以及在制备L-叔亮氨酸中的应用，中国发明专利，授权号： ZL202110455494.2。
6. 王华磊，魏东芝，吴承骏， 刘清海，罗中华，张长雷。(S)-转氨酶及其应用，中国发明专利，2021-04-29，授权号：ZL 202210392967.3。
7. 魏东芝，王华磊，吴承骏, 刘清海, 张舰，罗中华, 张长雷。D-氨基酸氧化酶突变体及其在制备 L-草铵膦中的应用,中国发明专利，授权号：ZL 202110475247.9
8. 王华磊, 魏东芝, 杨泽宇。一种活性和立体选择性提高的醇脱氢酶突变体及其重组载体、基因工程菌以及应用，中国发明专利，授权号： ZL202011578803.7。
9. 王华磊，魏东芝，吴承骏, 刘清海, 罗中华, 张长雷，利用生物多酶偶联法制备L-草铵膦的方法，中国发明专利，授权号：ZL 202011496575.9。
10. 魏东芝, 王华磊, 吴承骏, 刘清海, 罗中华, 张长雷。利用生物多酶偶联法制备L-草铵膦的方法，中国发明专利，授权号： ZL 202011491692.6。
11. 王华磊, 魏东芝, 谢有余。一种ω-转氨酶及其突变体、重组质粒、基因工程菌及其应用，中国发明专利，授权号：ZL 202011346097.3。
12. 魏东芝，徐向阳，宋在伟，王华磊。一种生物法制备苯乙酸的方法，中国发明专利，授权号：ZL 201611110169.8。
13. 王华磊，谢有余，王继国，范海洋，魏东芝。一种S型的ω‑转氨酶ATA‑W12及其基因和应用，中国发明专利，授权号：ZL 201611055835.2。
14. 王华磊，张一平，魏东芝，一种醇脱氢酶LC3及其基因和应用，中国发明专利，授权号：ZL 201610066375.7。
15. 王华磊，高文渊，魏东芝。酯酶est4、酯酶EST4、重组质粒和基因工程菌株及其应用，中国发明专利，授权号：ZL 201510342723.4。
16. 王华磊，吴锴，魏东芝。一种环氧化物水解酶及其编码基因和应用，中国发明专利，授权号：ZL 201410175055.8。
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