中国科学院高能物理研究所学科简介

 

二级学科中文名称:生物无机化学

英文名称:Bioinorganic Chemistry

 

一、学科概况

高能物理研究所具有化学一级学科授予权,目前设有无机化学和生物无机化学两个二级学科,其中,生物无机化学是高能所自主设置的学科,并于2007年获得博士学位授予权。

本学科现有院士1名(柴之芳院士),研究员8名,其中百人计划研究员6名,副研究员8人,助理研究员13名。

 

二、学科内涵与特色

纳米生物效应

该研究方向依托国家纳米科学中心-中国科学院高能物理研究所纳米生物效应与纳米安全性科学院重点实验室。研究方向以纳米物质的生物效应这个新的科学问题为核心,以健康安全的国家需求为导向,针对纳米结构以及纳米尺寸物质与生命过程相互作用所产生的新效应,新现象,新规律,开展纳米材料与毒理学、生物学和医学交叉研究。另一方面,通过纳米毒理学的研究,开展安全的纳米生物医学应用。如利用纳米技术对传统药物进行靶向输送;开发全新的纳米药物,如目前正在进行的低毒高效抗肿瘤纳米药物的研究,开发具有自主知识产权的纳米药物和技术。在研究过程中实现化学物理、生物医学与纳米科学和大科学平台的交叉,发展新的学科生长点。在前沿科技领域开展创新性研究,获取具有自主知识产权的创新成果,培养和凝聚创新性人才,构建高水平实验技术和国际学术交流平台。

 

纳米生物检测与成像

纳米材料的医学功能和纳米材料毒理学研究的共同基础都是纳米材料的生物学效应,这两方面的研究有紧密的相关性。发展生物单细胞的原位实时纳米检测和表征方法,是认识生物纳米结构性质与功能的关键,也是纳米生物学和纳米医学的前沿领域。如何对生物细胞在活体状态进行高灵敏度、高选择性、多指标的原位实时动态检测和表征是生命科学对纳米科学提出的最具挑战性的问题。近年来,随着检测技术的发展,以及可对单细胞进行排列、操纵和纳米尺度表征的扫描探针显微技术、微纳加工技术和纳米生物传感技术的发展,单细胞的实时检测再次成为研究热点。单细胞的实时检测除了要求检测方法具有高灵敏度外,还要求其具备高选择性以适合于在复杂体系中分析,具备可多组份同时分析的能力以准确反映细胞的生物学特性。这一领域的前沿是发展在活细胞状态下单细胞高灵敏度、高选择性、多指标的检测与操纵方法,实现在复杂生物体系中单细胞和单分子的探测,以在单细胞水平尽早发现疾病、监测治疗的有效性,实现纳米诊断的最终目标。

该研究方向致力于构建具有特异光学/磁学性质的纳米颗粒,利用生物、化学技术赋予纳米颗粒特异的定位/应激功能,通过荧光,核磁,拉曼等仪器进行生物成像和生物检测,原位观察生物体内生物事件的发生过程,建立新的生物检测技术方法,从崭新的角度,在单细胞水平上疾病的早期诊断取得突破,对人类健康做出贡献。

 

环境健康与化学生物学

本研究方向针对我国环境问题现状和国家战略需求,利用核分析技术高灵敏度、高准确度、高分辨率、多元素分析能力等优势,选择对人体健康、经济和社会发展有重大或长期影响的大气颗粒物、重金属和持久性有机污染物为研究对象,建立相关的分析方法,开展对这些污染物的环境行为、毒理效应研究,探讨预防和减轻汞、有机卤素等污染物毒性作用的途径,为我国相关的环境治理和决策提供科学依据。

 

 

三、培养对象与目标

 

培养学术型硕士、博士研究生。

本学科招收具有化学、生物和医学等大学本科专业基础的毕业生,培养能够在化学、生物、环境、纳米材料等交叉学科领域从事创新性研究的博士、硕士人才。