近年来,纳米科技的发展引起了人类认知领域的革新。作为一门交叉性很强的学科,纳米科技的研究内容涉及现代科技的广阔领域。其中,以物理和化学为理论基础的纳米材料的制备和性能研究是整个纳米科技的基础。作为研究历史最长、结构和性能研究最为深入的一类纳米材料,金属纳米粒子因其独特的物理和化学性质,在生物医学分析、电子器件加工和集成以及催化等领域得到了广泛的应用。目前,金属纳米粒子的制备大都采用”bottom-up"策略,即在溶液中通过还原金属盐的方式制备。主流的液相体系化学还原法大都需要采用还原性较强的试剂或者高温高压的苛刻条件。而“绿色化学”以及可持续发展概念的诞生,对金属纳米粒子合成方法提出了新的要求。通过对微生物的研究,人们逐渐认识到生物体内多种多样的生物分子和高效的生化反应为纳米材料的合成提供了强有力的工具和平台。研究者们采用生物及仿生手段在温和条件下合成了多种多样的纳米材料。由于其反应体系的特殊性,如何有效地控制产物的形貌和单分散性一直是制约这类方法广泛应用的一大瓶颈。本实验室在前期工作中采用了“时-空”耦合新思路,以活酵母细胞为“反应器”,在温和条件下可控地合成了一系列粒径均一的多色荧光量子点,以此为启发,我们通过人工模拟胞内环境,构建了一种类生物体系(quasi-biological system),即含有电解质、肽、酶、辅酶的水溶液,并以此为基础开展了以下工作：(1)以该种类生物体系为反应体系,在温和条件下可控地合成了不同粒径、表面包覆有巯基配体的水溶性金纳米粒子；通过对反应中间体的结构表征,提出了反应机理；同时探讨了该反应的结晶特点以及晶体生长过程,并对其反应特性以及影响因素进行了系统分析。(2)合理利用类生物体系中晶体生长的特点,采用动力学控制的手段,在温和条件下合成了水溶性的金团簇,并对其结构及性质进行了表征。(3)基于类生物体系中还原反应所采用还原剂的特点,发展出一种小尺寸水溶性银纳米粒子及金-银合金纳米粒子的制备方法。这种通过人工调控构建类生物体系、合理利用生物体系反应的某些特性用于可控制备纳米材料的思路符合环境友好以及化学可持续发展的要求,为纳米材料的可控制备提供了有益的补充。