纳米酶代表了一类新型人工酶和生物催化剂,打破了无机与有机生命的界限。①,也有独特的类酶催化活性。同时,这些理化特性有可能会调控催化活性,使得纳米酶跟天然酶、传统的模拟酶和化学催化剂区别开来。纳米酶有比较好的稳定性,耐高温、低温,耐酸碱,活性可调且多功能,目前受到了广泛关注,在生物医药、环境治理、绿色农业、新能源等领域展现出巨大的应用前景,并初步形成了相应的学科框架。为了更好地推动纳米酶领域,拓展对纳米酶的认识,本文回顾纳米酶发现,分析凝练纳米酶的学科特点及其知识结构,展望了未来的发展趋势,并综述了纳米酶的应用。
纳米酶是为数不多的由中国科学家发现的新领域。从新现象的发现,到新技术的发明及新产业的孕育,②。例如,原创地提出纳米酶的新概念、建立表征催化活性的方法;制定纳米酶术语国家标准及相关的催化活性国家和国际标准;出版《纳米酶学》英文专著;将化学催化与酶催化的原理有机融合,创造了催化活性接近或超越天然酶的单原子纳米酶;2018年首个纳米酶产品完成了临床验证,获批我国医疗器械注册证并进行了产业转化。近年来逐渐突破工业级规模化生产瓶颈,标志着纳米酶已经从科学研究、技术发明到产业化的完整闭环。