on style="white-space: normal; margin-bottom: 1.5em; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">生物-非生物混合光系统结合了无机光吸收剂与全细胞生物催化剂，为可持续的太阳能驱动化学转化开辟了道路。从根本上说，生物-非生物界面处的电子转移可能诱导生物对光激发电子刺激的生物反应，在太阳能转换中起着至关重要的作用。基于此，中国科学技术大学熊宇杰教授和盛国平教授（共同通讯作者）等人报道了他们选择电活性细菌希瓦氏菌MR-1（bacterium Shewanella oneidensis MR-1）作为模型，其与自组装的CdS半导体构成了一个混合光合系统，以展示独特的生物-非生物界面行为。在文中，作者构建了一种混合光合系统，将S. oneidensis MR-1与生物源CdS纳米颗粒耦合用于制氢。在S. oneidensis MR-1-CdS光合作用系统中，生物源CdS纳米颗粒使S. oneidensis MR-1细菌具有光驱动氢生成活性。在分子水平上，通过构建相应的突变菌株，进一步检验了氢化酶的功能。此外，CdS纳米颗粒的光激发电子可以逆转S. oneidensis MR-1内的细胞外电子转移（extracellular electron transfer, EET）链，在光照射下实现细菌催化网络的激活。对比S. oneidensis MR-1，在可见光照射下S. oneidensis MR-1-CdS的氢气产量提高了711倍、ATP和还原当量（NADH/NAD+）显著上调。该工作探索了生物-非生物界面的电子转移途径以及对光激发电子刺激的相应生物反应，为设计生物-非生物混合光系统提供了重要的见解。Reversing Electron Transfer Chain for Light-Driven Hydrogen Production in Biotic-Abiotic Hybrid Systems. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.2c00934.
https://doi.org/10.1021/jacs.2c00934.
