动物细菌性病害是农业出产中难以根治的，例如，番茄细菌性黑点病和青枯病可别离导致番茄产量降低75%和33%以上，严沉全球粮食平安。保守化学农药的持久不只导致病原菌抗药性不竭加强，还带来污染风险。开辟高效、平安的新型抗菌策略迫正在眉睫。近年来，具有类酶催化活性的纳米酶因其成本低、不变性好等劣势展示出庞大潜力，但若何提高其对细菌的亲和力取催化效率仍是亟待冲破的环节难题。2026年3月20日，贵州大学绿色农药全国沉点尝试室、绿色农药取农业生物工程教育部沉点尝试室蔡璘传授团队正在《天然·通信》（Nature Communications）上颁发题为《具有智能捕捉和光热加强活性的铜单原子纳米酶用于动物细菌病害防治》（Copper single-atom nanozyme with intelligent capture and photo-enhanced activity for controlling plant bacterial diseases）的研究。该研究成功开辟出一种负载铜单原子的ZnSMoS₂纳米酶，兼具高效类过氧化物酶活性和近红外光热加强效应，正在防治番茄细菌性病害方面展示出优于商品农药噻唑铜的优异结果。研究团队起首通过水热法合成了铜单原子负载的ZnSMoS₂纳米酶。该材料呈犯警则层状布局，概况分布有ZnS纳米颗粒，铜以单原子形式分离于材猜中，并取硫和氮/氧原子配位。X射线接收精细布局谱阐发进一步确认铜的氧化态介于+1取+2之间，且未检测到铜-铜键的存正在，铜以孤立单原子形态存正在，未发生团聚。该纳米酶正在近红外光映照下表示出优异的光热机能。正在808 nm激光映照下，材料可敏捷升温至40°C，刚好接近天然酶的最适工做温度。尝试成果显示，近红外光映照可显著加强其类过氧化物酶活性，催化过氧化氢分化发生羟基基。动力学阐发表白，该纳米酶对底物过氧化氢的催化速度远高于已有报道的大都类过氧化物纳米酶。电子自旋共振谱也间接其发生羟基基的能力正在近红外光映照下进一步加强。体外抗菌尝试表白，该纳米酶对番茄细菌性黑点病菌和青枯病菌均表示出优异的结果，其对折无效浓度显著低于商品农药噻唑铜。正在过氧化氢存正在前提下，纳米酶可进一步提拔抑菌率，别离提高69。71%和87。63%。基断根尝试，羟基基是次要的抗菌活性物质。扫描电镜察看发觉，纳米酶处置可导致细菌细胞发生拉伸、挤压以至扯破等形态改变。为抗菌机制，研究团队通过密度泛函理论计较发觉，该纳米酶对细菌概况常见的磷酸根离子具有极强的吸附能力，可通过构成金属-氧-磷键取细菌概况的脂多糖和磷脂连系，实现对细菌的“智能捕捉”。这种慎密的连系可无效缩短羟基基的扩散距离，提高杀菌效率。此外，纳米酶还可降低细菌活动能力、生物膜构成和胞外多糖发生，进一步减弱细菌的致病潜力。生物平安性评估显示，该纳米酶正在尝试浓度下对番茄、烟草等动物发展无较着影响，对斑马鱼和蚯蚓等非靶标生物平安。土壤和细菌传染中的降解尝试，该材料可逐步被氧化分化，具备优良的敌对性。正在活体动物尝试中，通过叶面喷施和根部灌根两种体例该纳米酶，均可显著降低番茄细菌性黑点病和青枯病的病情指数。正在不异处置时间下，其防治结果均优于商品农药噻唑铜，且该纳米酶正在分歧温度、pH值和溶剂中均表示出优良的不变性，具备持久的病害节制能力。