定向进化是在试管中模拟达尔文进化过程,通过随机突变和重组,人为制造大量的突变,按照特定的需要和目的给予选择压力,筛选出具有期望特征的蛋白质,实现分子水平的模拟进化。这是改善蛋白质性能最有前途的方法。定向进化的发展拓宽了蛋白质工程的设计范围，可在未知目标蛋白质结构信息和作用机制的情况下对蛋白质进行改造。