纳米酶的详细介绍（新书推荐纳米酶学）

今天向大家推荐由阎锡蕴院士主编的Nanozymology: Connecting Biology and Nanotechnology（纳米酶学：连接生物学和纳米技术）一书。

图1 本书封面（点击“阅读原文”获取本书链接）

本书向我们介绍了“纳米酶”（Nanozyme）这一新概念。纳米酶是指一类蕴含着酶学性质的纳米材料，其类酶催化活性来源于材料本身而非外加的表面修饰1,2,3。作为人工模拟酶的一个崭新的分支，和天然酶相比，纳米酶具有稳定性高、制备方法简单、生产成本低、多功能性、催化活性可调、可大批量生产等优势。

2007年，阎锡蕴院士及其合作者首次发现四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒可以模拟天然的辣根过氧化物酶4。受此启发，人们开发了各种各样的纳米材料来模拟天然酶，包括金属、金属氧化物、碳材料、金属有机框架材料等等（图2）1。这些纳米酶已被成功用于模拟超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、氧化酶、过氧化物酶、酯酶等天然酶。

图2 天然酶、人工模拟酶和纳米酶的发展史比较1

过去的十余年是纳米酶这一领域飞速发展的黄金时代。从图3的统计数据看出，2007年阎锡蕴院士关于Fe3O4纳米酶的工作报导以后，与纳米酶相关的论文数和他引次数都呈现出指数型爆炸式增长。越来越多的学者加入到了纳米酶的研究队伍中，极大地推动了这一领域的进步，并于2019年成立了中国生物物理学会纳米酶分会。纳米酶逐渐有了自己明确的内涵和外延，并逐步发展成涉及材料学、生物学、化学、医学等多领域的前沿交叉学科研究。

图3 纳米酶领域每年发表文章数和他引次数的统计（数据来源：谷歌学术）

在这样的背景下，本书创造性地提出了“纳米酶学”（Nanozymology）这一新概念，即研究纳米酶的一门学科，涉及纳米酶的设计、机理和应用。全书分为三大部分，第一部分介绍纳米酶的基本概念、催化机理和合成表征方法；第二部分分别介绍不同种类纳米材料的类酶性质；第三部分展示了纳米酶领域最新的一系列研究进展，并重点讨论了纳米酶在生物医学和环境保护等重要领域的突出应用。不同于一般的综述或专著，本书像教材一样定义了“纳米酶学”，系统地梳理和归纳了各个组成部分，又通过内在逻辑将它们紧密地联系在一起，为我们描绘出了纳米酶发展的蓝图。

这本书的编写团队成员都是活跃在纳米酶领域的专家学者，各章节通讯作者包括阎锡蕴院士、卫涛涛研究员、梁敏敏研究员、魏辉教授、高利增研究员、顾宁教授、张宇教授、曲晓刚研究员、Wolfgang Tremel教授、范克龙研究员、杨蓉研究员、张连兵教授、刘珏文教授等。这本书面向纳米科技和生物学领域的高校科研院所研究人员、企业研发工程师和广大高校师生，能够帮助我们更好地学习和理解纳米酶的核心原理、方法和应用。

参考文献：

1. J. Wu, X. Wang, Q. Wang, Z. Lou, S. Li, Y. Zhu, L. Qin, H. Wei, Nanomaterials with enzyme-likecharacteristics (nanozymes): next-generation artificial enzymes (II). Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 1004-1076.
2. Y. Huang, J. Ren, X. Qu, Nanozymes: classification, catalytic mechanisms, activity regulation, andapplications. Chem. Rev., 2019, 119, 4357-4412.
3. X. Wang, W. Guo, Y. Hu, J. Wu, H. Wei, Nanozymes: next wave of artificial enzymes, Springer, Berlin, 2016.
4. L. Gao, J. Zhuang, L. Nie, J.Zhang, Y. Zhang, N. Gu, T. Wang, J. Feng, D. Yang, S. Perrett, X. Yan, Intrinsic peroxidase-like activity of ferromagnetic nanoparticles. Nat. Nanotechnol., 2007, 2, 577-583.

文|林世超

审改|徐风梧、姜晓倩

编辑|徐庚辰

本书链接：

https://www.springer.com/gp/book/9789811514890

本文首发于“纳米酶Nanozymes”公众号，2020年4月14日