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將合成的材料與生物機械之間結合構筑的體系為可持續高效催化提供機會。但是獨特的材料-生物界面以及多學科交叉的特點需要不同領域研究人員的合作。

有鑒于此，加州大學洛杉磯分校劉翀等綜述對N₂和CO₂兩種分子的固定反應作為例子，討論材料-微生物界面的關鍵性質，而且考慮了物理科學、生物科學角度對生物復合體系的影響。

主要內容

（1）

首先討論評價催化活性的指數和注意點，并且對材料-生物界面的相互作用以及界面的協同作用進行討論，隨后對生物-非生物復合催化劑體系的挑戰與機會深入討論。

（2）

材料-微生物復合催化劑體系的發展包括兩個角度。首先對材料-生物界面的性質需要深入理解，包括生物部分和非生物部分的空間-時間關聯、生物-非生物界面的動力學以及電子轉移-傳質轉移部分內容需要超高分辨率顯微鏡、透射電鏡、多重方法-合成生物學結合。通過這些顯微技術/光譜表征技術的優勢，酶/分子界面的情況能夠更好的表征和追蹤，因此能夠更好的描繪界面的傳質和電荷傳輸；其次，生物復合催化劑體系的發展需要進一步考慮實用性。

參考文獻

Guan, X., Xie, Y. & Liu, C. Performance evaluation and multidisciplinary analysis of catalytic fixation reactions by material–microbe hybrids. Nat Catal (2024).

DOI: 10.1038/s41929-024-01151-2

https://www.nature.com/articles/s41929-024-01151-2