2025年6月6日下午,北京大学《彤程材料科学论坛》(Red Avenue Materials Science Forum)第六十二讲在北京大学图书馆科学报告厅如期举行。中国科学院院士、中国科学院生物物理研究所研究员阎锡蕴带来题为《纳米酶,一类新型催化剂》的精彩报告。北京大学材料科学与工程学院院长邹如强主持并致欢迎辞。

阎锡蕴院士首先介绍了纳米酶作为一种新型催化剂的发现历程,并指出这是中国科学家主导的交叉学科创新成果。她回顾了2007年团队在肿瘤免疫研究中,偶然发现四氧化三铁纳米材料展现出类似天然酶的催化活性,这一突破性发现打破了传统催化领域的认知,开创了纳米酶这一全新研究领域。
随后,阎锡蕴院士详细阐述了纳米酶独特的特性:纳米酶不仅具备高效、稳定和低耗能的显著优势,其催化活性还能通过光、电、磁等多种物理手段进行精准调控,甚至在-20℃的低温环境中也能保持出色的活性。阎锡蕴院士团队通过构效关系研究和理性设计,成功使纳米酶活性提升1000多倍,这一成果让纳米酶的性能一举超越了天然酶。如今,全球已有超过2万篇纳米酶相关论文发表,其研究范围涵盖了天然酶七大类催化反应类型中的六类。

在应用方面,阎锡蕴院士重点介绍了纳米酶在催化医学、农业和检测技术等领域的突破。包括:开发纳米酶抗生素解决细菌耐药性问题,与诺贝尔奖得主马歇尔合作研究幽门螺旋杆菌治疗;研制低温催化纳米酶用于东北秸秆降解;开发高灵敏度检测技术使公安部门破解十年悬案。她还特别提到纳米酶在肿瘤治疗和脑卒中治疗中的独特作用机制。
阎锡蕴院士进一步揭示了纳米酶在生命科学中的深层意义。她分享了团队的研究发现,生物体内的铁蛋白、磁小体等纳米结构具有纳米酶活性,在生理和病理过程中发挥重要作用,受此启发,她提出一个极具前瞻性的假设:纳米酶可能是生命起源早期的催化形式,是连接无机界与有机界的桥梁。
最后,阎锡蕴院士对纳米酶研究的未来方向进行了展望。她指出,低温催化机理的深入探索、工业化应用的广泛推广等都是未来纳米酶研究的重要课题。她强调,纳米酶领域的持续发展离不开多学科的深度交叉合作,目前她的团队已成立专门研发机构,致力于推动纳米酶做为新质生产力在实际应用中的落地生根。

报告结束,阎锡蕴院士与参会的老师及同学作了进一步交流。邹如强为阎锡蕴赠予《彤程材料科学论坛》授课证书并合影留念。