不可思议的模仿

生物无机化学是一个既令人愉快地老式，又令人兴奋地现代的领域。寻找不同氧化态的金属——以及努力控制它们——是几代无机化学家所熟悉的。大自然有充分的理由使用金属，因为金属可以在不同的氧化水平之间迅速转换——没有金属来存储和释放电子，很难想象生命如何以任何一种复杂的状态存在。

更现代的角度来自于最新的结构生物学考虑。确切地知道自然界使用什么配体环境来控制这些金属并非易事，需要结合光谱学、晶体学和生化直觉来解决问题。当然，知道是一回事，但能够用化学家能接触到的化合物复制这种环境——即使是在实验室而不是在植物中——又是另一回事。而现代配体，由于有巨大的立体屏蔽支架，看起来几乎开始更像蛋白质，而不是无机化学家们过去熟悉的简单的少原子配体。

作为詹姆斯·米切尔·克罗在他的特写中解释道在美国，羡慕自然界氧化还原化学反应的原因也是最新的:每个人都在尝试比以前更清洁、更环保、更节能、更自然的化学转化。可以固定氮的酶并不多，但那些可以固定氮的酶不需要使用世界上可观数量的化石燃料，不像Haber-Bosch工艺，这意味着它们没有相同的碳足迹。很难想出比这更有价值的目标了，但我们还有很多其他方法可以通过复制自然来改善事情:碳-氢键激活或甲烷到甲醇的转化。

让大自然的化学更令人印象深刻的是，它可以用廉价和广泛可用的金属来实现所有这些目标。酶的储藏柜里没有铂或钯，它们只能凑合着用铁之类的东西。自然当然有相当长的时间来发挥它的催化能力;我们迫切需要解决气候和资源危机，但我们没有这样的奢侈。化学家和社会现在需要采取行动。但如果说我们从过去几个月中学到了什么，那就是事情的变化可能比我们预期的要快，曾经看似不可能的集体社会行动是可以实现的。