酶学及酶工程的发展是基于人类在生产和生活实践中对酶的认识和应用而逐步发展起来的。早在几千年前，我们的祖先就曾有酿酒、制醋、制酱和制作干酪的历史资料记载，而且懂得用“麴”来治疗消化不良等不适症状，说明古人已经对酶有了初步的了解，所有这些实际上都是对酶的无意识应用。然而对酶的本质及重要性的认识则主要发生在近代。人们对酶的发现和其本质的认识经历了一个不断发展、逐步深入的过程。

1833年，法国化学家安塞姆·佩恩（Anselme Payen）和让—弗朗索瓦·帕索兹（Jean-Francois Persoz）从麦芽的水抽提物中分离得到一种活性物质，发现该物质能够促进淀粉分解成糖。他们把这种物质称为淀粉糖化酶（diastase，意思是“分离”），并且在研究中还发现所获得的无细胞物质的催化特性具有热不稳定性，初步涉及酶的一些本质性问题。因此，人们认为是佩恩和帕索兹在人类历史上首先发现了酶。此后，1861年法国生物学家巴斯德（Pasteur）研究利用酵母菌进行酒精发酵时，发现发酵容器存在氧气会导致酒精产生停止，认识到在活的酵母细胞内存在一种能够将糖发酵生成酒精的物质。直到1878年，德国生理学家威廉·屈内（William Kühne）才首次将酵母中参与酒精发酵的物质称为“enzyme”，他提出enzyme这一名词，用以表示已知的各种有机体抽提物（Organized ferments）。enzyme是希腊文，原意是指“在酵母中”，其中“en”表示在……之内（in），“zyme”表示酵母（yeast）。日本最初将enzyme译成“酵素”，国内学者将enzyme翻译成“酶”。

1896年，德国化学家爱德华·毕希纳（Eduart Büchner）用石英砂磨碎酵母细胞，制备了不含酵母细胞的抽提液。此提取液或无细胞滤液也能将葡萄糖发酵成乙醇，表明酶不仅在细胞内，而且在细胞外也可进行催化作用，从而证明了发酵是酶作用的化学本质。他把这种能发酵的蛋白质称为酒化酶（eymase）。此项发现促进了酶的分离和对其理化性质的探讨，也推进了对各种生物过程中酶系统的研究，标志着发酵及酶学研究领域的新突破，开启了酶学研究的篇章。爱德华·毕希纳也因发现无细胞发酵及相应的生化研究而获得了1907年度的诺贝尔化学奖。

随后，酶的科学研究活动越来越频繁，研究越发深入，酶的蛋白质天然属性得以揭示，几个著名学说的提出成为酶催化理论研究的基础。大约从1894年开始，德国有机化学家埃米尔·费歇尔（Emil Fisher）开始潜心研究酶催化的基础内容，提出了著名的酶与底物作用的“锁钥学说”，可以用来解释酶作用的立体专一性。英国化学家阿德里安·布朗（Adrian Brown）和法国生物化学家维克托·亨利（Victor Henri）分别于1902年和1903年提出了酶的中间产物学说，认为酶的高效催化效率是由于酶首先与底物结合，生成不稳定的中间产物（又称中心复合物，central complex），然后中间产物再分解为反应产物，最后释放出酶。1913年，德国生物化学家利奥诺·米歇里斯（Leonor Michaelis）和莫德·曼吞（Maud Menten）（图1-1）根据中间产物学说提出了“快速平衡学说”，推导出酶促反应动力学的基本动力学方程——米氏方程，这对酶反应机制的研究是一个重要突破。

20世纪初期，酶的生化特性仍是未知的，许多科学家观察到酶活性与蛋白质之间的关联性，但仍然缺少最直接的证据。1926年，美国生化学家詹姆斯·B.萨姆纳（James B. Sumner）首次从刀豆种子中获得了脲酶的结晶（图1-2），并通过化学实验首次证实脲酶是一种蛋白质。美国生化学家诺思罗普（Northrop）和库尼茨（Kunitz）在1930—1936年得到了更多的酶结晶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶），并用化学的方法证实了酶是一种蛋白质，之后酶是蛋白质的本质才普遍被人们所接受。为此萨姆纳和诺思罗普于1949年共同获得了诺贝尔化学奖。(www.daowen.com)

图1-1 部分酶学研究奠基人

图1-2 詹姆斯·B.萨姆纳及其获得的脲酶晶体

在酶的催化作用规律和机制方面，人们认识得相对较慢。1958年，美国化学家丹尼尔·E.科什兰（Daniel E. Koshland）（图1-1）认识到酶在催化过程中其结构具有柔性，在此基础上提出了“诱导契合学说”，以解释酶的催化理论和专一性。之后法国生物化学家莫诺（Monod）于1961年提出了“变构模型”用以定量解释酶的活性可以通过结合小分子进行调节，从而提供了认识细胞中许多酶调控作用的基础。

1982年，美国生物学家切赫（Cech）和化学家奥尔特曼（Altman）分别发现了具有催化功能的RNA——核酶（ribozyme）。切赫发现四膜虫细胞中的一种rRNA前体具有自我剪接的功能，奥尔特曼发现核糖核酸酶P的RNA部分具有核糖核酸酶P的催化活性，打破了酶是蛋白质的传统观念，为此切赫和奥尔特曼于1989年共同获得诺贝尔化学奖。