葡萄糖酸是一种多功能有机弱酸，被广泛用于化工、医药、食品和建筑等领域。当前工业上生产葡萄糖酸的主要方法有化学法、生物法和酶法。相较于化学合成和生物发酵，酶法是更加绿色高效的新型合成方法。酶法生产葡萄糖酸的路径主要通过多糖（主要为淀粉或纤维素）经葡萄糖苷酶水解生成葡萄糖，葡萄糖再由葡萄糖氧化酶氧化生成葡萄糖酸。此外，过氧化氢酶的引入能够有效解决葡萄糖酸的生产过程中副产物（H₂O₂）的积累对酶活造成损伤的问题。基于催化路径所构建的多酶级联催化能将反应的串联，实现由复杂底物到产物的一步转化。

而天然酶生产成本高、易失活等缺点限制其在生产催化中的大规模应用。随着研究的深入，学者们发现某些分子、金属及其氧化物、聚合物等非酶材料能够展现出与天然酶相近的催化活性。这些具有类酶活性的模拟酶制备成本低且具有良好的稳定性（温度稳定性、有机试剂耐受性和pH耐受性等），能在复杂的催化条件下维持稳定的催化活性。将其与天然酶耦合能有效避免天然酶活性对催化环境的依赖造成的多种酶难以适配的问题。而酶与模拟酶构建的酶-化学级联催化剂可兼备酶催化的高效性和模拟酶的稳定性。

最近，天津大学孙彦教授团队报道了多酶复合催化剂和酶-模拟酶构建的酶-化学复合催化剂在级联催化生产葡萄糖酸中的最新进展。本文首先综述了多酶级联催化的种类及生产葡萄糖酸的多酶体系。随后，概述了可作为级联反应中天然酶有效替代物的模拟酶的种类，并针对葡萄糖酸生产的具体情况，详细介绍了利用天然酶与模拟酶所构建的酶-化学级联复合催化剂的设计思路。最后，文章讨论了当前复合催化剂的设计所面临的挑战，并对未来的发展方向进行了展望，为构建天然酶与模拟酶复合的级联催化体系提供新思路。