本发明公开了一种空腔工程化技术提高酶热稳定性和催化活性的方法，属于生物信息学、计算化学、生物工程、生物物理及蛋白质工程等领域。本发明首先以分子动力学模拟(MD)蛋白运动，通过聚类分析挑选出代表性构象后通过AQUA‑DUCT分析模拟轨迹并筛选出蛋白内部关键空腔，再筛选出组成关键内部空腔附近的氨基酸残基同时排除结合活性位点一定范围的氨基酸残基，再结合多尺度自由能计算软件以能量为指标对上述残基位点执行饱和突变，经筛选获得潜在的阳性突变体。利用本发明方法得到的阳性突变率最高达到90％，酶的热稳定性和催化活性均得到增强，具有非常高的应用潜力。