酶分子的定向进化(directed evolution),是一种蛋白质的非合理设计,可以人为的创造特殊的进化条件,模拟自然进化机制,在体外改造基因,并定向选择出所需性质的突变酶。长期以来,人们对酶分子的研究可以分为认识和改造两个方面。对酶分子的认识是利用各种生物化学、晶体学、光谱学等方法对天然酶或其突变体行研究,获得酶分子特征、空间结构、结构和功能之间关系以及氨基酸残基功能等方面的信息,以此为依据对酶分子进行改造,称为酶分子的合理设计。与此相对应.不需要准确的群分子结构信息而通过随机突变、基因重组、定向筛选等方法对其进行改造,则称为酶分子的非合理设计。非合理设计的实用性鞍强,往往可以通过随机产生的突变,改进酶的特性。