聂广军——纳米生物学专家、中国科学院国家纳米科学中心研究员

专家信息：

聂广军——纳米生物学专家，男，1970年1月出生，现任中国科学院国家纳米科学中心研究员，博士生导师。

 教育及工作经历：

2002年毕业于中国科学院生物物理所。

2002年至2008年在加拿大麦吉尔大学做博士后工作。

2005年获American Society of Hematology Travel Award。

2008年后到国家纳米中心任研究员。 

科学研究：

研究方向：

主要从事纳米生物医学、纳米生物效应、氧化代谢和金属铁代谢调控机制以及氧化应激和铁代谢紊乱相关的人类疾病机理的研究。

承担科研项目情况：

中科院百人计划、国家863计划、科技部973和国际合作项目。

1． 国家重点基础研究发展计划（973计划）项目：基于纳米材料与技术发展高效、无二次污染的关键治理技术。

2． 国家自然科学基金项目：储铁蛋白复合体降解的分子机理研究。

3． 国家重大科学研究计划项目“纳米材料与纳米技术在水污染物检测与治理中的应用基础研究”。

科研成果：

资料更新中…… 

发明专利：

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论文专著：

发表中英文学术论文20余篇。

出版专著：

资料更新中…… 

发表英文论文：

1. Guangjun Nie, Alex Sheftel, Songwon Kim, Prem Ponka. Overexpression of Mitochondrial Ferritin Causes Cytosolic Iron Depletion and Changes Cellular Iron Homeostasis. Blood, 2005, 105:2161-7. pdf

2. M. Priwitzerova, Guangjun Nie, A. Sheftel, D. Pospisilova, V. Divoky, P. Ponka. Functional Consequences of the Human DMT1 Mutation on Protein Expression and Iron Uptake. Blood, 2005, 106(12):3985-7.pdf

3. Zhongbi Lu, Guangjun Nie, Peter Belton, Huiru Tang and Baolu Zhao. Structure-activity relationship analysis of antioxidant ability and neuroprotective effect of gallic acid derivatives Neurochemistry International, 2006, 48:4, 263-74. pdf

4. Guangjun Nie, Guohua Chen, Alex D. Sheftel, Kostas Pantopoulos and Prem Ponka. In Vivo Tumor Growth is Inhibited by Cytosolic Iron Deprivation Caused by the Expression of Mitochondrial Ferritin, Blood, 2006, 108:2428-34. pdf

5. Lu, Z*, Guangjun Nie*, Li, Y, Soe-Lin, S, Tao, Y, Cao, Y, Zhang, Z, Liu, N, Ponka, P, Zhao, B. Overexpression of mitochondrial ferritin sensitizes cells to oxidative stress via an iron-mediated mechanism. Antioxidant Redox Signaling 2009, 11: 8, 1791-803 (*co-first authors).pdf

6. Xu J, Song J, Su J, Wei J*, Yu Y, Lv S, Li W, Guangjun Nie*. A new human catalytic antibody Se-scFv-2D8 and its selenium-containing single domains with high GPX activity. Journal of Molecular Recognition, 2010; 23: 352–359 (*corresponding authors). pdf

7. Shi Z*, Guangjun Nie,* Duan, X, Rouault, T, Wu, W, Ning, B, Zhang, N, Chang, Y, Zhao, B. Neuroprotective mechanism of mitochondrial ferritin on 6-hydroxydopamine induced dopaminergic cell damage: implication for neuroprotection in Parkinson’s disease. Antioxidants & Redox Signaling, 2010, 13:6, 783-796(*co-first authors).pdf

8. Soe-Lin, S, Mikhael, M, Apte, S, Kayembe, L, Guangjun Nie, Ponka, P. Both Nramp1 and DMT1 are necessary for efficient macrophage iron recycling, Experimental Hematology, 2010;38:609–617.pdf

9. Yinghui Zhang, Marc Mikhael, Dongxue Xu, Yiye Li, Shan Soe-Lin, Bo Ning, Wei Li,Guangjun Nie*, Yuliang Zhao, and Prem Ponka*, Lysosomal Proteolysis Is the Primary Degradation Pathway for Cytosolic Ferritin and Cytosolic Ferritin Degradation Is Necessary for Iron Exit, Antioxidants & Redox Signaling, 2010, 13:7, 999-1009 (*corresponding authors). pdf

10. Wang, Y., LV, J., Ma, X., Wang, D., Ma, H., Chang, Y., Guangjun Nie, Jia, L., Duan, X. and Liang, X.J*. Specific hemosiderin deposition in spleen induced by a low dose of cisplatin: altered iron metabolism and its implication as an acute hemosiderin formation model. Current Drug Metabolism, 2010,11, 507-515.pdf

11. Qinghua Miao, Dongxue Xu, Zhi Wang, Li Xu, Tiewei Wang, Yan Wu*, David B. Lovejoy, Danuta S. Kalinowski, Des R. Richardson*, Guangjun Nie*, Yuliang Zhao, Amphiphilic hyper-branched co-polymer nanoparticles for the controlled delivery of anti-tumor agents, Biomaterials, 2010, 31, 7364-7375. pdf

12. Li Wan, Guangjun Nie, Jie Zhang, Yunfeng Luo, Peng Zhange, Zhiyong Zhang and Baolu Zhao, β-amyloid peptide increases levels of iron content and oxidative stress in human cell and C. elegans models of Alzheimer's disease, Free Radical Biology & Medicine, 2011, 50, 1, 122-129. pdf

13. Jia Fan, Jun-Jie Yin, Bo Ning, Xiaochun Wu, Ye Hu, Mauro Ferrari, Gregory J. Anderson, Jingyan Wei*, Yuliang Zhao* and Guangjun Nie*, Direct evidence for catalase and peroxidase activities of ferritin-platinum nanoparticles, Biomaterials, 2011, 32, 6, 1611-1618. (*corresponding authors).pdf

14. Wendy Zhang, Baoyun Sun, Longze Zhang, Baolu Zhao, Guangjun Nie* and Yuliang Zhao*, Biosafety assessment of Gd@C82(OH)22 nanoparticles on Caenorhabditis elegans, Nanoscale，2011, 3, 2636–2641. (*corresponding authors). pdf

15. Gang Liu, Xiaoqing Li, Huijun Shu, Yu-lin Hu, Greg Anderson, Jiaming Qian* andGuangjun Nie*, Identification of two novel PBGD mutations in acute intermittent porphyria patients accompanying anemia in mainland China, Blood Cells, Molecules, & Diseases, 2011, Jun 11 [Epub ahead of print]. (*corresponding authors). pdf

16. Zhuzhen Zhang, Fan Zhang, Peng An, Xin Guo, Yuanyuan Shen, Yunlong Tao, Qian Wu, Yuchao Zhang, Yu Yu, Bo Ning, Guangjun Nie, Mitchell D. Knutson, Gregory J Anderson, and Fudi Wang, Ferroportin1 deficiency in mouse macrophages impairs iron homeostasis and inflammatory responses, Blood, 2011 June [Epub ahead of print]. pdf

17. Cuiji Sun, Hui Yang,Yi Yuan, Xin Tian, Liming Wang, Yi Guo, Li Xu*, Jianlin Lei, Ning Gao, Gregory J. Anderson, Xing-jie Liang, Chunying Chen, Yuliang Zhao*, Guangjun Nie*, Controlling assembly of paired gold clusters within apoferritin nanoreactor for in vivo kidney targeting and biomedical imaging, J Am Chem Soc, 2011, 133 (22), 8617–8624 (article) (*corresponding authors). pdf

18. Yiye Li, Yunlong Zhou, Hai-Yan Wang, Sarah Perrett, Yuliang Zhao*, Zhiyong Tang*, Guangjun Nie*, Chirality of Glutathione Surface Coating Affects the Toxicity of Quantum Dots, Angew Chem Int Ed, 2011, 50, 5860-5864. (*corresponding authors). pdf (Highlighted by Nature Materials). pdf

 发表中文论文：

1 功能化富勒烯衍生物效应探索:延长线虫寿命和保护氧化应激损伤的分子机理研究 胡凯骞; 张龙泽; 陈春英; 孙宝云; 邢更妹; 赵保路; 赵宇亮; 聂广军 纳米生物效应与安全性实验室; 国家纳米科学中心; 中国科学院生物物理研究所; 中国科学院高能物理研究所 【期刊】生物物理学报 2009-07-15

2 过表达线粒体铁蛋白在由6-OHDA诱导的帕金森模型中的保护机制的研究 石振华; 聂广军; 段相林; 常彦忠; 赵保路 河北师范大学生命科学学院; 中国科学院国家纳米科学研究中心; 中国科学院生物物理研究所 【期刊】生物物理学报 2009-07-15

3 功能化富勒烯衍生物效应探索:延长线虫寿命和保护氧化应激损伤的分子机理研究 胡凯骞; 张龙泽; 陈春英; 孙宝云; 邢更妹; 赵保路; 赵宇亮; 聂广军 纳米生物效应与安全性实验室国家纳米科学中心; 中国科学院生物物理研究所; 纳米生物效应与安全性实验室中国科学院高能物理研究所 【会议】第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集 2009-07-12

4 过表达线粒体铁蛋白在由6-OHDA诱导的帕金森模型中的保护机制的研究 石振华; 聂广军; 段相林; 常彦忠; 赵保路 河北师范大学生命科学学院; 中国科学院国家纳米科学研究中心; 中国科学院生物物理研究所 【会议】第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集 2009-07-12

5 茶多酚对6-OHDA诱导的PC12细胞凋亡的保护作用 聂广军; 卫涛涛; 赵保路; 金超芳; 沈生荣 中国科学院生物物理研究所; 中国科学院生物物理研究所; 浙江大学农学院 【会议】第五届全国自由基生物学与自由基医学学术讨论会论文摘要汇编 2000-10-01

6 用ESR自旋捕集技术和化学发光法研究小肽的抗氧化活性 王春波; 聂广军; 赵保路 青岛大学医学院; 中国科学院; 中国科学院 【会议】第五届全国自由基生物学与自由基医学学术讨论会论文摘要汇编 2000-10-01

7 茶对酚抑制小鼠脑单胺氧化酶的动力学研究 聂广军; 徐超; 赵保路 中国科学院生物物理所脑与认知中心; 中国科学院生物物理所脑与认知中心 【会议】第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集 2002-05-01

8 没食子酸类衍生物结构与抗氧化能力及神经保护作用的关系初步研究 陆忠兵; 聂广军; 郭树红; Peter Belton; 赵保路 中国科学院生物物理研究所脑认知中心; 中国科学院生物物理研究所脑认知中心; Institute of Food Research; Norwich NR4 7UA 【会议】第六届全国自由基生物学与自由基医学学术会议和海峡两岸自由基生物学与自由基医学学术会议论文集 2004-09-01  

1、2008年中科院“百人计划”入选者。

 媒体报道：

向自然界学习，发展新型纳米生物材料

——访国家纳米中心研究员、“百人计划”学者聂广军研究员

纳米技术近年来的快速发展，使其在多个学科领域都具有广泛的应用前景。目前在纳米材料的合成方法上，主要是以有机、无机等化学合成的方法为主要途径。近年来科学家们开始在大自然的启发下，尝试利用生物体中的物质作为模板或合成的原料，进行纳米材料的组装与合成。一场题为“Protein-guided functional nanostructure synthesis and their biological application”的讲座为大家介绍和展示了向大自然学习，发展新型纳米生物材料方面的相关研究成果。

6月17日上午，夏季学期纳米生物医学系列讲座第五讲在中科院研究生院玉泉路园区教学楼714教室举行。国家纳米中心的“百人计划”学者聂广军研究员以他课题组近期的研究进展为例，向同学们介绍了他在纳米生物材料和纳米材料生物效应等领域取得的阶段性研究成果。

为准备这场讲座，聂老师一早就赶到讲座现场。他穿着朴素，坐在电脑前作讲座的最后准备时，看起来和同学没两样；但当他登上讲台，向同学们讲述他是如何在纳米尺度上控制生物材料合成并得到各种各样具有新功能的材料时，同学们眼前出现的俨然是一位学识渊博、思维缜密的学者。在介绍完他所取得的成果后，聂老师很谦虚地补充道：“其实我们就是向自然界学习，希望根据已有的生物学知识，以经过生物进化过程的选择所得到的已经是非常完美的生物分子的纳米结构为出发点，进行一些简单的设计和改造，让这些生物分子具有一些新的纳米特性。”随后，同学们就生物纳米材料的的合成和生物效应方面的问题与聂广军老师进行充分交流。对于同学们提出的关于研究中的动物实验设计、实验模型的构建以及实验结果的解释和讨论等问题，聂老师都做了详细解答。讲座结束后，聂广军研究员接受了记者的采访。

夏季学期系列讲座旨在交流与引导

“纳米生物医学系列讲座”课程始于去年夏季学期，该系列讲座的主讲人是国家纳米科学中心相关领域的研究人员，旨在向同学们介绍纳米技术在生物医学方面的研究进展及其相关应用。国家纳米科学中心陈春英和生命科学学院丁文军等老师讨论认为，在纳米生物学和纳米医学方面，国家纳米中心有多个课题组在从事相关的研究工作，可以将近年来的研究成果和同学们交流讨论，进行这一系列的讲座一方面可以增加同学们对纳米中心在纳米生物医学方面工作的了解；另一方面，也可以为马上回所进入实验室的研一的同学们在开题以及选择研究方向上提供一些具体的参考。“不同老师在各自研究方向中会有着不同的感想体会，我们可以通过这个平台跟大家交流沟通；另外也希望借此机会启示学生怎样在新的研究方向开展工作。夏季学期虽然很短，但同学们可以由此对当前领域的前沿问题以及以后的工作有所了解，起到提示或引导的作用。”

“向自然界学习”带来全新研究视野

国家纳米中心在纳米生物学方向的研究主要集中在对人类健康密切相关的纳米材料在生物技术和医药中应用的基础科学问题，以及纳米安全性评价。纳米技术对国民经济和社会有重要的影响，“比方说在我国的进出口贸易，尤其是高端产业的进出口检验和评价上，纳米技术会有很大的影响。”聂广军研究员说，这也是学术界对纳米技术的研究与发展关注的原因之一。同时，聂老师强调学术界应该在纳米材料的应用和推广上作出自己的贡献。“我们既强调生物纳米材料的应用，也强调其对健康的潜在影响。如果不存在健康相关的问题，我们的研究就能解决公众的困惑和疑虑；而如果有问题，我们就要在现有问题上寻求更好的解决方式。”

自然界中存在着大量的结构和性能特异且精致的生物纳米结构，如何利用这些广泛存在的生物分子，通过纳米技术设计和构建新型的多功能纳米材料，是一个重要的科学问题。解决这个问题的一个重要途径就是通过生物无机杂化的方法，获取功能上兼具生物分子和无机材料性质的，新型功能纳米材料是一个重要的途径。在这方面国内已经有了一些创新性的研究工作报道，例如在我们科学院内的研究所和中国科技大学在这个方面都有非常好的工作。“生物分子既有长处也有短处，比如，它的生物兼容性好，生物功能相对明确，工作基础好，但在成像和检测方面就不如无机材料灵敏和易于检测。”聂老师取得的一部分工作是把贵金属与储铁蛋白进行组装，得到一种具有金属催化特性的蛋白酶催化纳米材料。“金元素是已知的生物毒性很低的贵金属，很早以前就用于医学治疗上，我们实现了把纳米金簇组装于转铁蛋白内部，形成一种新型的具有兼备金和蛋白质催化性质纳米材料。”储铁蛋白的应用在很久之前就取得了相关的研究成果，上世纪80年代末90年代初已经有文章报道其作为磁性材料在计算机存储、核磁共振成像技术等领域的运用。回国前，聂老师在加拿大一直从事该蛋白的生物功能的研究;回到纳米中心之后，他继续从事这方面的工作，并把储铁蛋白作为一种材料，进一步发掘其在生物医药方面的应用潜力。“这个方向我们做的很多工作归结起来就是向自然界学习，利用自然界存在的材料来进行优化改造，创造新的材料。这个蛋白类似于一个笼型，外面是一个蛋白壳，里面有5-6纳米的空腔。我们可以在里面的空间做组装，对蛋白外壳做修饰，还可以对蛋白壳进行改造和修饰，就是说有三个层次的空间可供我们进行调控和修饰。所以说这个蛋白是一个非常好的platform。”通过整合，可以期望制造出一系列自然界不存在的，且生物兼容性好，尺度符合药物输运要求的新型材料。“而且这种蛋白在生物体内的血液里就存在，将来应用于人体时面临的问题可能要比外源材料要少一些。此外，生物材料有利于我们对其在生物体内的效应进行预判，这将加速其在应用方面的研究进程。当然，在推广应用前要进行细致的研究，避免激发生物体内的免疫反应等现象的产生。”

聂老师对纳米材料在生物医药方面的应用前景看好。近年来在相关杂志上发表的生物材料的研究成果越来越多，人们对这领域的关注度也不断提高。“总结起来，纳米材料的生物体内的应用主要有药物输运和组织工程两方面。”纳米材料在药物输运方面的研究已经开展了多年，目前也有不少的进展，将来纳米技术在药物缓释控制方面的应用将会越来越普遍；对伤口处理、骨骼重建等各方面的应用也会越来越广泛。

创新能力的培养重在勤于思考

聂广军老师于2002年毕业于中国科学院生物物理所，2002年至2008年在加拿大麦吉尔大学做博士后工作，2008年后到国家纳米中心任研究员。在做博士后的过程中，聂老师又获得Masters of Business Administration in Biotechnology Management，即MBA学位。在谈及研究生创新能力培养问题时，他特别强调“要做自己想做的”。越早越清楚地了解自己的兴趣所在，给自己做出准确定位，对未来发展越有裨益。“我自己从大学一路走过来，到科学院生物物理所，逐渐坚定自己做科学研究这条路。在做博士后工作的后期，加拿大政府意识到学术界与产业界之间有巨大的gap，并逐渐重视起这个问题，希望大学创新和产业研究之间的鸿沟能够消除。于是在四五所大学里开设了与生物技术相关的MBA Program，让有PhD的年轻科研人员，有机会暂时从基础科研中走出来，同时为他们提供一个了解和学习科研成果产业化的平台。MBA Program的课程主要介绍了生物技术产业的商业运作基本情况，以及如何通过产业化的运作实现大学里的原创性科研成果推进到应用上。”

结合自身的体会，聂老师认为在创新能力的培养过程中，个人因素很重要。“对于自己来说当然是要积极主动的，没有什么比勤于思考更重要。去找重要的科学问题，找solution，并且能够找到the way to clearly present your idea and data。这一系列过程体现的都是自己主观上的东西。”聂老师提倡同学们在上课，在参与组会，在参加报告会时积极提问，“不管是什么报告，坚持至少提一个问题，积极的与speaker交流。这样的行为习惯有利于培养思考能力，而这思考能力就是创新性的一个基础。创新能力需要通过长期发挥自身积极性才能培养出来。”

外界环境对创新能力培养也有重要影响。聂广军研究员表示，创新能力的培养既要靠自己的积极主动，同时还受到自身研究方向这个小环境以及学科专业大环境的影响。“在一个思维活跃的团队和研究所里工作，不论是内行还是外行的人都愿意发表自己的看法，大家一起讨论给出各种可行的实验方案，研究思路也就自然而然地变得广阔。”

对于刚迈进科研领域的研一学生，创新，就需要同学们充分利用一年级的时间学习实验相关操作和研究方法，尽快掌握自己实验室的研究基础，并完成一个“学术周期”，即从选择科研项目，确定科学问题，通过实验回答科学问题，并完成发表文章与同行交流的全过程；接下来，就要考虑如何跳出实验室原有基础去发现新东西，不受老师、师兄师姐乃至以前研究成果的局限，在一个更大更新的研究方向下不断尝试和挑战。“我认为，每个人都应该做实验室的大脑，而不是手脚。”聂广军研究员强调了自主性思维的重要性。“搞研究不能只是查缺补漏，更应该关注新兴的、尚未被目前主流学术界关注的领域。例如交叉学科就是这样的领域，是实现创新和发现的一个很好的载体”。交叉意味着从不同角度着手，向带着不同想法的人学习。这个过程一开始可能会出现交流困难的现象，但是找到共性后沟通和讨论会逐渐顺利，并能得到很多意想不到的信息。”

作为导师，聂广军研究员在对研究生创新能力培养的看法是，研究生在学习的过程中首要的工作是尽快经历选项目、做实验、发表实验论文以及成果评价的学术周期；然后在此基础上结合自己的兴趣，天马行空地去探索，寻找合适的研究思路。“当然，在这一系列步骤中，学生需要明确的是，他是在一个团队中，而不是一个人。既要说服大家自己设想的实验思路是否行得通，也要通过反馈机制获取导师和其他人的意见和建议。”“我会给出实验范围，学生基于现有的实验条件，可以在很大空间内进行探索，我所希望的最好结果就是，到最后得到一个我想象不到他们也想象不到的研究结果。新的事物一旦做下去并且做成功了，他们就会成为该方向的leader。科研工作永远是阶段性的，无论做到什么程度都只是阶段性的，写文章是阶段性成功的总结过程，也是新的发现的开端。”

“百人计划”是一个重要的平台

“百人计划”是中国科学院重要的人才工作计划，也是我国最早启动的优秀人才支持计划。聂广军老师在2008年作为“百人计划”学者来到国家纳米科学中心开展工作。对于这个计划，聂老师给予了高度的评价。“百人计划是一个很重要的平台。这个平台不论在经费支持上，国际国内的影响力上为我们申请项目和组建团队都提供了很好的支持。我为我能入选‘百人计划’感到非常荣幸，同时也希望通过自己的工作来证明这个平台的含金量。”

在开展研究的同时，聂广军研究员还十分重视对学生的培养，他认为一位导师在指导学生的过程中充当着三个角色：首先是个学习者，要能努力学习新东西，“很多学生在某些领域上知道的比我多，我只有不断学习他们接受的新知识才能不让自己停滞不前”；其次，是同事或合作伙伴，和学生在不同层次进行讨论，“学生有个很大的特点就是具有创造性，而且他们自由探索的领域很广阔，足够的交流和沟通会使得研究空间变广，思维得到延伸”；最后，也是引导者，在给予充分的自由探索空间的同时，及时对行不通的方案进行调整和修改，“导师要能知道在什么时候给学生什么样的指导，在学术方向上给出一些问题，引导他们找出解决问题的方法”。

“科学最有魅力的地方就在于可以由自己选择从事独特的，具有创新性质的研究工作。未来一段时间内，最有前途的方向之一将会是交叉学科。”国内公司越来越注重研发及相关的科研工作，交叉学科的运用使得年轻人有能力去挑战任何形式的工作。聂广军研究员感慨道，“在我看来，创业的内涵应该更广，做别人没有做过的东西，提出以前没有提过的方案也叫做创业。培养至少具备两个学科的交叉专业知识的学生，是我将来在培养学生上的努力方向。”

聂广军研究员十分谦虚的表示，自己一直处于学习的过程中，“我一直都在调整自己的研究方向，这是我们不太成熟的表现。当然这也说明我们的学习能力还是比较强的，敢于去做一些没多少人做过的工作，冒一些风险。”随着研究的深入，他期待自己能够把工作构建成为一个系统性的体系。

原本约定为半小时的采访持续了一个小时，聂广军研究员就纳米生物材料的研究进展以及创新能力培养方面向记者谈了他自己的看法，并为同学们的学习、科研提出了建议，“功夫在诗外，我希望我们的学生应该尽可能做到文理兼备，中西相通。在掌握自己研究领域的具体研究问题的同时，还要不断扩充知识面，对大的学科背景有所认识。”

聂广军，中国科学院“百人计划”入选者，研究员，博士生导师。2002年于中国科学院生物物理所获博士学位，之后在加拿大McGill大学从事博士后研究。2008年加入国家纳米科学中心。近年来，代表性工作主要发表在Blood，J Am Chem Soc, Angew Chem Int Ed, Biomaterials, Antioxidants Redox Signaling等专业期刊。

研究领域：纳米肿瘤学和纳米生物效应

主要结合分子生物学、医学、化学和材料学等手段研究新兴的纳米生物医学基本规律，以生理和病理的视角研究在纳米尺度上新型材料与生物体的相互作等纳米生物医学中的基本问题。

文章来源：《中国科学院新闻网》2011-06-28