生物制氢技术作为清洁可再生能源的重要发展方向，长期受限于效率低和可持续性不足的技术瓶颈。针对这一挑战，研究团队通过精确调控铁、铂原子的有序排列，并在表面采用导电聚吡咯修饰，成功设计出具有独特结构的金属间合金生物催化剂(LPBC)。在此基础上，研究团队将LPBC与产氢微生物巴氏梭菌自组装，构建了LPBC/CH杂化系统。LPBC不仅具备优异的导电性和转录激活性质，更能定向调控NADH至氢化酶电子传递途径，触发高效的生物催化反应，显著加速质子还原效率，提升杂化系统中微生物产氢能力。实验数据显示，LPBC/CH杂化系统的产氢速率较裸梭菌系统提升约103%，氢气产量提高57%。同时，LPBC表现出卓越的稳定性，在循环30天后，仍保持良好的结构完整性和催化活性，实现了高效率与高耐久性的协同突破。

该研究首次设计兼具高稳定性、高导电性、转录激活以及NADH氧化功能于一体的电活性纳米材料，促进微生物产氢代谢网络各分子间的高效电子传递。这一成果不仅拓展了电活性生物材料在能源领域的应用范围，更为构建高效、长期稳定的微生物能源转化系统提供了普适性技术方案，在推动清洁能源和可持续发展战略方面，具有重要的科学价值和广阔的应用前景。

图1 基于纳米生物催化剂的高效可持续制氢杂化系统

该研究工作获得国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金、辽宁省兴辽英才计划、国家自然科学基金等项目资助。