上海交通大学氢科学中心在“氢能、氢医学、氢农学”三个研究方向上携手发展。氢气不仅是一种清洁的绿色能源，而且是一种被证明是安全有效的医用气体。对炎症相关疾病有明显的抗炎作用。它也是一种清洁高效的农用燃气。它在作物抗逆性、增产、保鲜等方面具有显著的生物学效应。氢能、氢医学和氢农业都存在着共同的科学问题：氢分子的有效储存、安全输送、控制释放和有效利用。受氢能启发，何前军教授（兼职）团队将氢能和催化应用于氢医学和氢农业，并在2021年取得了一系列新进展。

首先，针对氢气控释问题，开发了Z型sns1.68-wo2.41纳米催化剂和K/C共掺杂氮化碳催化剂（如图所示），实现肿瘤原位近红外光催化制氢，抑制癌细胞能量代谢，同时，利用产生的空穴氧化肿瘤中过表达的GSH，破坏肿瘤抗氧化防御系统，从而通过氢空穴联合疗法有效破坏肿瘤微环境，达到高效抗癌的效果。本研究首次提出“氢-空穴联合疗法”。与传统的天然气前药装填策略不同，催化产气策略完全避免了其它部分的产气。与传统的光催化制氢材料相比，所研制的近红外光催化制氢纳米材料不需要携带任何牺牲剂，能够连续、可持续、高效地制氢。这项工作已发表在世界著名期刊《自然·通讯》和《先进材料》：Photocatalysis-mediated drug-free sustainable cancer therapy using nanocatalyst， Nature Communications，2021，12，1345。

其次，针对氨气的高效释氢问题，采用中空介孔二氧化硅纳米粒子负载氨苄烷，构建了一种高效释氢纳米胶囊，实现了氨气的高效释氢和酸控长期释放。研究发现，胃肠道中的缓释氢分子可以通过“肠内”调节肠道菌群（如akk菌群）？代谢途径？肝轴改善糖代谢和脂代谢，有效改善糖尿病、脂肪肝和肥胖症（见图表）。氢纳米缓释胶囊以肥料的形式应用于氢农学。发现它能长时间向植物根系释放氢分子，诱导植物侧根生长，揭示了缓释氢分子通过调节一氧化氮诱导侧根生长的机理（如下图所示）。这项工作已发表在《生物材料》和《化学工程杂志》上