2018年第45卷第2期目录
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封面故事：酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机分子．1877年，德国科学家Wilhelm Kuhne将这类分子命名为酶．随后，美国科学家James B. Sumner将其鉴定为一种蛋白质．天然酶具有催化效率高、底物专一、反应条件温和等特点．然而，由于酶的化学本质是蛋白质，在酸、碱、热等非生理环境中容易发生结构变化而失活．为此，科学家一直在寻求用化学合成法制备人工模拟酶，以便在非生理环境中应用．但如何提高模拟酶的催化效率，一直是该领域的核心问题之一．特别是，能否用无机材料制造出人工酶，使其不仅具有生物酶的催化效率，而且制造技术也比较简便可控，更是许多科学家的朝思暮想．
自1993年以来，纳米材料类酶催化现象偶有报道，但是由于缺乏深入研究而没有引起广泛关注．直到2007年，中国科学家打破传统学科界限，通过生物、化学、材料、物理、医学等领域研究人员的多年精诚合作，首次从酶学角度系统地研究了无机纳米材料的酶学特性(包括催化的分子机制和效率，以及酶促反应动力学)，建立了一套测量纳米酶催化活性的标准方法，并将其作为酶的替代品应用于疾病的诊断(原始论文: Nature Nanotechnology, 2007, 2: 577-583)．随后，国内外许多实验室也陆续报道了其他纳米材料的酶学特性．2013年，汪尔康院士和魏辉教授以纳米酶(nanozyme)为题发表长篇综述文章(Nanozyme: next-generation artificial enzyme，Chem Soc Rev 2013, 42: 6060-6093)．从此，纳米酶(nanozyme)这一新概念引起了学术界广泛关注．目前，全球至少已有22个国家130个实验室从事纳米酶研究，50多种不同材料和结构的纳米酶被陆续报道，纳米酶的应用研究也已经拓展到了生物、农业、医学、环境治理和国防安全等多个领域，逐渐形成了纳米酶研究新领域．
纳米酶是新一代人工模拟酶．它如同天然酶一样，能够在温和条件下高效催化酶的底物，呈现出类似天然酶的催化效率和酶促反应动力学；但是它比天然酶稳定，即使在强酸/强碱(pH 2～10)或较大温度范围(4℃～90℃)内，仍能保持85%催化活性．另外，纳米酶除了催化活性之外，还兼有某些独特的理化特性，这为设计复杂的催化体系提供了条件．例如，我们曾设计了铁基纳米酶探针，兼具分离(磁性)和信号放大(催化)功能于一体，应用于试纸条检测中，灵敏度提高100倍，突破了传统试纸条因灵敏度低而长期应用受限的瓶颈，这项新技术已成为首个纳米酶产品．更可喜的是，动物实验表明，纳米酶有保护心肌、改善阿尔茨海默病和缺血性脑卒中等功能，预示纳米酶的应用研究已经从体外扩展到了体内，有望为疾病的治疗提供新思路和新方法．
纳米酶的出现改变了人们的传统观念，无机纳米材料不再被认为是惰性物质．正如德国科学家Wolfgang Tremel教授撰写的综述文章(Solids Go Bio：Inorganic Nanoparticles as Enzyme Mimics)所指出的那样，纳米酶揭示了纳米材料自身蕴含的生物效应，这不仅拓展了纳米材料在生物医学中的应用，还为人工模拟酶研究提供了新思想和新材料，更是为纳米生物学开启了新的研究方向．
2017年，纳米酶香山会议在北京召开，执行主席由汪尔康、包信和、张先恩、顾宁和我共同担任．来自全国20多个单位40余名专家(生物、材料、物理、化学、医学、理论计算、临床医生)从不同视角探讨了纳米酶的催化机制与应用研究．在充分讨论纳米酶催化机制及构建其理论体系的基础上，与会专家充分肯定了纳米酶的原创性及国际影响．例如，美国高登会议邀请多位中国科学家做纳米酶主题报告，国际最有影响的学术出版公司之一施普林格(Springer)出版集团邀请中国科学家编写《纳米酶》英文专著，国际知名杂志 Small 设立了《纳米酶》 专栏．目前无论是纳米酶研究论文还是成果转化，中国科学家都处于领先地位．
在纳米酶发现10周年之际，我应《生物化学与生物物理进展》主编王大成院士邀请，受命组织一期《纳米酶研究专刊》．我放下手中的实验，四处拨打电话或登门约稿．令我欣喜不已的是，这些活跃在纳米酶研究领域的中青年科学家，个个欣然接受约稿，人人写出颇有见地的文章，道出了对纳米酶的认知和贡献．正由于他们朝气蓬勃，创新思想层出，敬业精神十足，才有了纳米酶研究的飞速发展，也才有了这期《纳米酶研究专刊》面世．在此，我对他们的辛勤劳动深表谢忱．
我冒昧为专刊写了个引言，简述了几句纳米酶，敬请读者批评指正．
Cover Story：An Issue for Nanozyme Research
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纳米酶研究专刊
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