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日前，华南理工大学孙大文院士在材料科学领域国际顶级期刊ACS Nano (IF = 15.881)在线发表题为“Bioinspired Nanomodification Strategies: Moving from Chemical-Based Agrosystems to Sustainable Agriculture”的综述，系统阐述了仿生/生物合成纳米颗粒在可持续农业领域的最新研究进展。华南理工大学孙大文院士为本文唯一通讯作者。

成果介绍

可持续农业为国家的经济发展、环境保护和粮食安全奠定了坚实的基础。至今，由植物致病菌或害虫引起的农作物病害是导致农作物产量减少的主要问题，严重地阻碍了农业的发展。在过去的一个世纪里，传统的农用化学品能够有效地控制农作物病害，减少了农作物的损失。但是，由于人们过量地使用农药，植物致病菌和害虫都产生了耐药性，导致农药的有效性越来越弱。与此同时，大量地使用农药也会污染生态环境并通过食物链的方式危害到人类的健康。

在过去的几十年里，纳米颗粒由于其具有特殊的物理化学特性在农业领域成为了研究热点。但是，因为纳米颗粒的合成方法涉及到了有毒性试剂且成本较高，限制了其农业上的广泛应用。受到了自然界的启发，即自然界中的微生物和植物为了减少环境中重金属的毒性，能够有效地还原重金属离子并产生重金属纳米颗粒，越来越多的研究者将目光投向了纳米颗粒的仿生/生物合成。纳米颗粒的仿生/生物合成是一种性价比高，环境友好且能提高纳米颗粒性能的合成方式。随着纳米颗粒研究的发展，许多研究者已经证实仿生/生物合成的纳米颗粒是替代传统纳米颗粒和农用化学品的有效策略，在重金属土壤修复，促进农作物生长和植物病害管理有着毒性更少，性能更高的优点。因此，纳米颗粒的仿生/生物合成将是农业领域可持续发展的必然趋势。

本篇总结了该领域近十年的研究，系统地阐述了纳米颗粒的仿生/生物合成方式和机理，并进一步地讨论了仿生/生物合成纳米颗粒在农业系统中的应用和机理，包括土壤重金属修复、种子萌发、农作物生长、毒理学、以及病虫害管理等，期望为仿生/生物合成纳米颗粒在可持续农业领域的研究和应用提供参考。

附图

图1：仿生/生物合成纳米颗粒在可持续农业领域的应用

参考文献

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c03948

专 家 简 介

孙大文（Da-Wen Sun）教授，中国致公党中央委员，中国侨联特聘专家，国务院侨务办公室专家咨询委员会委员。欧洲科学院（欧洲人文和自然科学院）院士，爱尔兰皇家科学院院士，波兰科学院院士，国际食品科学院院士，国际农业与生物系统工程科学院院士，国际制冷科学院院士。国际著名期刊《Food and Bioprocess Technology》创刊者和主编。

荣获国际农业与生物系统工程委员会（CIGR）杰出奖，英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”，凤凰卫视“影响世界华人大奖”，国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”，国际工程与食品协会终身成就奖，“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖， 2015年至2020年连续六年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号。

在世界著名杂志和国际会议上发表了1000篇论文，出版专著17部，共有600多篇论文被SCI收录（Web of Science统计的学术h指数为104，SCOPUS统计的学术h指数为108，Google Scholar 统计的学术h指数为122）。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”，全球排名第一位（2020.01）。

2011年底起回到华南理工大学工作以来，迄今为止（2020年11月）在Web of Science网站上可以检索到的文章中，共有209篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文，其中高被引论文42篇，JCR一区论文157篇，影响因子大于6的65篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为14%和45%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文，为华南理工大学唯一入选的两篇论文。

授权中国发明专利63件，美英日等发明专利10件，申请国际PCT专利9项。2019年至2020年连续两年每年培养科睿唯安全球“高被引科学家”2人。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖（排名第二），2016年度教育部科技进步奖二等奖（排名第一），2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖（排名第二），2018年度广东省科技进步奖一等奖（排名第一），2020年度安徽省科技进步奖二等奖（排名第三）。