DeGrado教授从从头蛋白质设计的基本理念切入，指出该领域的目标是“从无到有”地创造蛋白质，而非对天然蛋白质进行修饰。目前，功能丰富的设计蛋白质已取得了诸多突破。其中，结合蛋白质界面等相对容易实现，因为稳定界面相互作用的原理与稳定蛋白质折叠结构的原理高度一致，且现有计算方法已针对此类任务进行了充分校准。然而，设计能够识别小极性分子或参与动态过程的蛋白质仍然具有挑战性。
围绕这一核心难题，DeGrado教授首先介绍了其团队在结合小分子的蛋白质设计方面的最新进展。通过精确调控蛋白质内部的相互作用网络，他们成功构建了能够高亲和力、高特异性结合目标小分子的蛋白质。这些人工蛋白质在药物靶向、药物递送以及作为药物逆转剂等生物医学应用中展现出巨大潜力。
在催化功能方面，DeGrado教授展示了其团队设计的具有高效酶活性的蛋白质。令人瞩目的是，某些设计蛋白的催化速率甚至超过了大多数天然酶。此外，他们还成功设计出能够催化自然界中尚无已知蛋白催化剂的化学反应的蛋白质，这为开发新型生物催化剂开辟了全新路径。
