近年来，苯丙氨酸二肽类分子的自组装研究受到了广泛关注，已成为超分子化学、生物材料科学研究的前沿领域之一。苯丙氨酸二肽类纳米组装体因具有结构多样、易功能化以及良好的生物相容性等优点，在纳米制造、组织修复等方面展示出巨大的应用潜力。本文从分子设计、组装结构调控与材料应用三个层次系统综述了苯丙氨酸二肽类分子自组装的研究进展。首先总结了苯丙氨酸二肽类分子的修饰改性，包括乙酰基、芳香环、氨基酸、短肽等基团。然后，重点介绍了苯丙氨酸二肽类分子自组装的调控策略和方法，如溶剂、界面、气相、多组分共组装和酶催化组装。最后，介绍了苯丙氨酸二肽类自组装材料在纳米材料合成、传感检测、药物传递及组织修复等方面的应用现状，并分析了该领域今后的发展方向。

光催化反应比传统催化反应条件温和，不但能利用太阳能作为光源，同时，也避免了一些强氧化剂、危险还原剂和有毒物质的使用，极大地满足了人们对能源和环境的要求。通过优化光催化体系可以实现对目标产物的选择性合成，从而为有机合成提供一种绿色、节能的途径。本文综述了近年来光催化选择性合成有机物的催化剂类型，影响选择性因素和提高选择性的途径，重点就光催化材料的晶型、催化剂的合成与表面修饰、溶剂种类、催化条件等因素在聚合反应、芳香族的羟基化反应、胺的氧化反应、烯烃环氧化反应、羰基反应选择性合成有机物方面作一评述，并对光催化在选择性合成有机物的研究和进展进行了展望。

本文首先介绍了Thorpe-Ingold效应及其相关理论和实验研究进展，然后综述了近年来Thorpe-Ingold效应在形成三、四、五和六元环产物的环化反应中的应用。Thorpe-Ingold效应可以有效地促进分子内和分子间环化，提高环化的产率和速率。该效应主要通过空间效应、电子效应或者两者协同起作用，在某些情况下，该效应还会受催化剂和溶剂等影响。利用该效应可以促使一些难以发生的环化反应顺利进行，并能获得较好的产率。

手性高烯丙基醇类化合物是一类非常重要的有机合成中间体，被广泛应用于药物分子和天然产物的合成中，不对称羰基ene反应是构建此类化合物最有效的方法之一，近年来已经取得了巨大进展。目前，在不对称羰基ene反应中的手性催化剂主要有如Mg、Ca、Sc、Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Pt等金属与手性配体络合形成的配合物，以及一些手性有机小分子，大部分都取得了较好的催化活性与对映选择性。本文就此评述了各类手性催化剂在不对称羰基ene反应中的应用，不对称诱导反应的机理，以及催化剂分子结构及反应条件对催化活性和对映选择性的影响。

α-羰基重氮化合物的卡宾聚合反应（C1聚合反应）是近年发展起来的一类合成碳链聚合物的新反应类型， 为合成碳链上每一个碳原子都连接有极性取代基的高度功能化聚烯烃类似物提供了烯烃聚合（C2聚合）无法替代且更为便捷有效的新途径，在功能高分子领域有广阔应用前景。本文详细描述了重氮乙酸酯、重氮乙酰胺和α-重氮酮等化合物在铜、钯、铑等过渡金属催化下的卡宾聚合反应及其反应机理，论述了α-重氮化合物参与的共聚合反应以及双-α-羰基重氮化合物的卡宾聚合反应和共聚合反应。最后，展望了卡宾聚合反应的发展趋势。

表面增强拉曼散射（SERS）技术因其具有超灵敏和非破坏性的检测能力，在生命科学领域已经显示出巨大的应用潜力和研究价值。本文综述了SERS技术在核酸检测方面的最新研究进展，重点介绍了基于SERS技术的非标记型、标记型以及其他一些检测方法的原理及研究成果，并讨论了基于SERS的核酸检测技术有待进一步解决的关键问题。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂是一类以组蛋白去乙酰化酶为靶点的新型靶向抗肿瘤药物，在抗增殖、促凋亡、促分化、阻滞细胞生长周期、抗血管生成等方面有很好的作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂以其独特的抗肿瘤作用机理，在研发肿瘤治疗药物中占有重要地位。在组蛋白去乙酰化酶抑制剂分类中，环肽类抑制剂结构最为复杂，对多种类型的实体瘤及血液学癌细胞均具有良好的对抗作用。本文针对天然和化学合成的环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂中金属结合区、表面识别区以及连接区的结构特点进行了综述，并描述了各类抑制剂对酶的抑制活性和抗肿瘤增殖活性。对抑制剂不同结构区的修饰、改造可以使抑制剂对不同肿瘤细胞具有高效性和特异性作用，通过构效关系研究寻找具有高效低毒、靶向性环肽类抑制剂的结构规律，可为研究开发抗肿瘤药物提供帮助。

将多肽链环化，进行构象限定，是改善肽的生物稳定性和生理活性的重要途径之一。近年来，以环肽为模型研究生物大分子和金属离子相互作用，模拟生物分子对金属离子的特异选择性逐渐引起人们的关注。本文从金属离子的不同类型出发，介绍了环肽对碱金属和碱土金属、过渡金属（Cu，Zn和Ni）、重金属、镧系金属离子识别作用的研究进展；重点讨论了环肽的环化结构对金属离子亲合力和选择性的影响；并简要评述了环肽识别作用研究所面临的挑战和运用前景。

砷污染问题日益严峻，已威胁到人类的健康，因此，解决水环境中的砷污染问题迫在眉睫。近年来，铁锰氧化物/碳基复合材料因其吸附性能优越和易分离再生等优点而受到广泛的关注。尤其是纳米碳管、石墨烯等新型纳米碳基材料，其比表面积大并具有丰富的官能团，为铁/锰氧化物的负载创造了良好的条件，在其表面可以形成粒径更细的铁/锰氧化物，为砷的吸附提供了更多的吸附点位。本文重点介绍了国内外铁锰氧化物/碳基复合材料的制备方法并比较了各种制备方法的优缺点；讨论了铁锰氧化物/碳基复合材料除砷效果以及其吸附机理；分析了铁锰氧化物/碳基复合材料的再生性能并指出其在实际应用中尚存在的问题，最后展望了该材料处理水体中砷的发展方向。

本文综述了超级电容器电极材料碳纳米管/石墨烯复合结构的制备方法，以及由该结构和赝电容活性物质形成的三元复合体系的电化学电容行为研究进展，并提出合理设计的碳纳米管和石墨烯复合结构可以有效发挥其高电导率、高比表面积和合理孔隙结构的优势，实现活性物质的高密度负载，从而获得具有高容量、良好倍率特性和长寿命的电化学超级电容器电极材料。

固体氧化物燃料电池（SOFC）和固体氧化物燃料电解池（SOEC）作为新一代的能源转化装置，凭借其清洁、高效的能源转化优势，非常具有技术吸引力。为了将SOFC和SOEC商业化，操作更加持久、高效和经济，中低温的运行温度成为当前国际上研究的主要方向，其中提高氧电极材料的氧还原反应/氧析出反应（ORR/OER）活性是研究的关键。本文主要阐述了原子尺度分子模拟分析和原位实验测试表征对混合离子电子导体氧电极材料中氧迁移规律和传输机理研究的重要作用，推进传统材料向新型氧电极材料和结构的发展；归纳和综述了近期热点的混合离子电子导体（MIEC）氧电极材料、相应的离子传输路径、各向异性结构及晶格动力学；介绍了当前采用的先进研究手段和方法，并重点介绍了原位X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子光谱（AES）探测材料的表面化学组成和结构，原位的方式可以将致密薄膜中几纳米到十几纳米的结构可视化，在原子层面上研究氧电极材料中带电缺陷的形成和迁移；并基于原子尺度的密度泛函理论（DFT）计算和近期分子动力学模拟（MD）的研究进展对传统材料和新型材料中的氧迁移机理进行解释和分析。最后，简要综述了清华大学核研院在固体氧化物池氧电极方面的研究进展。

随着应用范围的逐渐扩大，锂离子电池对具有高比容量、长循环寿命以及优异倍率性能的新型正负极材料的需求日益迫切。SnS₂材料因具有独特的层状结构和高的理论比容量而被视作潜在的高比容量负极材料，但其也存在首次不可逆容量较大、导电率低、充放电过程中体积变化较大等问题。本文综述了SnS₂负极材料的研究历程以及最新研究进展，介绍了SnS₂负极材料的基本性质，具体论述了SnS₂电化学性能改进的相关措施，主要包括控制纳米SnS₂微观形貌、制备SnS₂/C及SnS₂/氧化物复合材料、掺杂、一体化电极以及优化粘结剂等。文章同时总结了水热（溶剂热）法各工艺参数（原料种类、浓度、比例、溶液pH值、水热温度及时间等）对制备SnS₂纳米材料及SnS₂/C复合材料形貌结构及电化学性能的影响，并对目前SnS₂材料仍然存在的问题进行了分析。研究表明，通过制备片状、花状等高比表面积的SnS₂纳米材料，可明显提升其循环性能；将石墨烯等碳材料与SnS₂复合，有助于提高材料的结构稳定性及导电性，进而改善电极的循环及倍率性能。经工艺优化后的SnS₂/graphene复合材料具有高的比容量（大于1000 mAh/g）、稳定的循环性能和优秀的倍率特性，是一种非常有研究价值的高比容量锂离子电池负极材料。

高能量密度、大容量、高工作电压、低成本、环境友好的二次电池是未来储能电池技术的发展方向。高比能的镁离子电池（MIBs）是以镁或镁合金为负极的二次电池，是一种重要的有望用于电动汽车的新型绿色储能电池。镁离子电池发展缓慢的主要问题是镁离子在正极材料中扩散速度慢。因此，本文综述了五类晶体结构的镁-过渡金属复合物类型（包括一维隧道结构、二维层状结构、三维尖晶石结构、三维NASICON结构、三维橄榄石结构）、制备方法、电化学性能等，还阐述了镁离子在固体中扩散行为及提高扩散速度的措施，最后展望了镁离子电池正极材料镁-过渡金属复合物的重要研究方向。寻找高电压（大于3 V）、高比能量、高可逆性的正极材料和与其匹配的电解液是实现镁离子电池第三次突破的关键。我们希望本文有利于更深入地了解镁离子电池正极材料，促进镁离子电池的发展。

NAD⁺、NADP⁺、NADH、NADPH等四类烟酰胺类辅因子也被称为氧化还原辅因子，是维持细胞氧化还原平衡，驱动胞内许多分解与合成反应的重要分子。近年来，辅因子在生物转化系统中的作用受到研究者的重视，氧化还原辅因子更成为人们关注的重点。文章综述了大肠杆菌（Escherichia coli， E. coli）氧化还原辅因子代谢工程研究的最新进展，重点总结最近发展的氧化还原辅因子代谢工程策略，讨论不同代谢工程策略对细胞氧化还原辅因子水平的影响及其在生物合成中的应用，并展望了辅因子代谢工程未来发展方向。