2025年11月19日,88038威尼斯周顺桂教授团队在国际顶级期刊《Chemical Reviews》(《化学评论》,中科院一区TOP,IF5y=67.5)在线发表了题为“Toward Next-Generation Semi-Artificial Photosynthesis: Multidisciplinary Engineering of Biohybrid Systems”的综述论文(全文长达55页)。该论文系统梳理了基于生物杂化系统的半人工光合作用研究的最新进展,并对未来的发展方向进行了深入分析与前瞻性展望。

基于微生物与纳米材料的多样化结合,半人工光合作用在过去十年取得了显著进展,催生了第一代全细胞生物杂化系统(Biohybrids 1.0)。然而,对于该系统的概念及能量转化机制,尤其是在三大核心组成部分——光敏剂、微生物以及太阳能——的优化策略方面,仍缺乏系统性总结。为填补这一空白,本综述系统阐述了新一代生物杂化系统(Biohybrids 2.0)开发的多学科工程策略,重点介绍光敏剂设计、微生物筛选与工程改造、能量来源及转化、生物–无机界面调控,以及相关表征方法开发的最新进展,并对跨学科应用进行了系统梳理。文章还对该领域研究的现有局限性进行了批判性分析,并提出未来研究方向,有望推动Biohybrids 3.0的突破性发展。总体而言,本综述为半人工光合作用系统的设计与优化提供了明确框架,有助于构建高效、稳健且具工业应用潜力的太阳能–化学能转化平台。

半人工光合作用的进展与未来展望
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5c00658
88038威尼斯为本论文唯一通讯单位,我校周顺桂教授为论文唯一通讯作者,叶捷教授为第一作者。合作作者包括88038威尼斯资源与环境学院顾文智博士后、胡静博士、陈丽副教授、杨朝辉博士生、以及88038威尼斯蜂学与生物医药学院高江涛教授。该工作得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金(42322706)、国家自然科学基金(42525702, 42177206, 42307305, 42407052)和福建省自然科学基金(2024J011014)的资助。
《Chemical Reviews》期刊简介:
《Chemical Reviews》由美国化学会(American Chemical Society, ACS)于1924年创刊,是化学领域最具影响力的同行评审期刊之一。期刊专注于发表跨学科的权威综述文章,覆盖有机化学、无机化学、物理化学及生物化学等核心领域。2024–2025年,期刊最新影响因子为55.8,五年影响因子为67.5。
