从单酶催化到多酶级联催化--从王义翘教授在酶技术领域的贡献说开去

作为国际生物工程和生物技术领域的奠基人和业界泰斗,麻省理工学院王义翘教授几十年来的研究涵盖了生化工程的上、中、下游的众多方向。在酶技术领域,他在早期就完成了几项标志性的工作,例如鱼蛋白的酶消化、甲醇氧化酶的固定化、无细胞多酶合成、非水相酶催化等。从2005年开始,王教授在十年间通过新加坡-麻省理工联盟(Singapore-MIT Alliance)项目和新加坡国立大学李智教授联合指导了数名博士生,并在酶技术的几个子方向上取得了重要成果,包括:①开发了酶固定化的方法用于构建高活力可回收的磁性纳米生物催化剂;②探索了P450单加氧化酶在水相-离子液体体系中的不对称亚砜化反应;③开发了基于通透全细胞的辅酶NADPH再生系统;④成功开发了模块化的多酶级联催化合成高值手性化合物,显著拓展了多酶级联催化的复杂度。其中,多酶级联催化因其“一锅法”的合成特性,避免额外的单元操作,节省人力、物力的投入和废弃物的产生等特点,近年来已经成为酶技术领域的研究热点。在介绍王教授相关工作之余,本文还总结了多酶级联催化在合成手性化合物和大宗化学品方面的最新进展,讨论了其未来的发展方向,并就其进一步整合合成生物学以及王教授所践行的定量化和工程化的理念进行了展望。

各向异性金纳米粒子的制备及其在催化中的应用（英文）

尽管有关金纳米粒子催化的研究工作很多,但其中大多数都是采用传统的浸渍法将金盐负载到载体上、共沉淀或沉积-沉淀法制得负载的纳米粒子,但这些方法并未吸收最新的纳米技术.最近,金催化剂的研究者开发了在胶态悬浮液中制取金属纳米粒子,然后进行固载,从而使得单金属和双金属催化剂的催化活性和形貌控制取得较大进展.另一方面,最近十年出现了金纳米粒子合成的高级控制技术,得到了许多各向异性的金纳米粒子,且很容易制得新的形貌,可以控制纳米粒子的表面原子配位数和光学特性(可调的等离子体带),这些都与催化密切相关.这些形貌包括纳米棒、纳米星、纳米花、树枝状纳米结构或多面体纳米粒子等.除了高度关注各向异性金纳米粒子的最新开发的制备方法和性质,本综述也清楚地总结了这些纳米粒子独特的催化性能,以及通过提供更高催化性能的金催化剂、控制暴露的活性位,以及热、电和光催化的鲁棒性和可调性,从而给多相催化领域带来令人惊奇的潜在变革.