教授
张晓东
职称：讲席教授/杰青
办公室：天津大学医工院办公楼106室
邮箱：xiaodongzhang@tju.edu.cn
个人简介
天津大学讲席教授，博导，国家青年科学基金（A类）（原国家杰出青年基金）获得者，国家重点研发计划首席科学家，国家级青年人才项目获得者（四青），天津市‘杰青’，天津大学医学工程与转化医学研究院副院长；入选科睿唯安（Clarivate）“全球高被引科学家”和爱思唯尔（Elsevier）高被引学者（2020-）。获得天津大学物理系硕士、博士学位，2013-2015年赴斯坦福大学戴宏杰院士课题组进行博士后研究。长期从事纳米生物医学，神经生物材料和光学成像研究，率先提出‘团簇酶’（Clusterzyme）的概念，实现原子水平活性可编程和神经创伤的高效干预；构建红外二区团簇荧光团簇分子和光片成像系统，实现临床病理监测与检测；设计新一代高灵敏、高相容神经植入电级，实现基础到临床转化。以通讯作者发表论文100多篇，包括Nature Sustainability1篇, Nature Communications 4篇，Science Advances2篇，Advanced Materials 6篇，Matter1篇，总引用次数超过16000多次；担任Journal of Intelligent Medicine的创刊执行主编，Accounts of Chemical Research客座编辑，担任中国生物物理学会、中国生物材料学会、中国毒理学会和中国医药生物技术协会等多个分会的常务委员或委员。
主要研究方向
（1）生物材料和纳米医学；人工智能技术结合密度泛函理论设计原子水平生物催化材料，原子精度团簇生物活性材料和团簇抑制剂构建，及其炎症调控与神经损伤修复。
（2）分子影像和光学成像；红外二区团簇荧光分子探针设计，红外二区显微光学成像系统构建及其深度学习图像处理，重大疾病的病理演进、动态监测和可视化。
（3）神经植入材料与器件；神经界面与脑机接口生物材料，神经修复材料和血管植入材料与器械，神经调控与重大神经系统疾病干预。
荣誉和奖励：
国家自然科学基金青年科学基金（A类）[原国家杰出青年科学基金]（2025）
国家重点研发计划首席科学家（2021）
国家级青年人才计划项目（2019）
科睿唯安“全球高被引科学家”（Highly Cited Researchers）（2021）
爱思唯尔（Elsevier）中国高被引学者（2020-2024）
中国毒理学会优秀青年科技奖（2022）
天津市自然科学二等奖（2023，第一完成人）
天津市杰出青年基金（2021）
天津市131人才计划第二层次（2017）
天津大学北洋青年学者（2016）
天津市青年优秀科技人才计划（2015）
中国医学科学院北京协和医学院‘协和新星’（2012）
参加学术团体及职务：
中国生物物理学会纳米酶分会委员
中国生物物理学分子影像学分会委员
中国毒理学会放射毒理专业委员会常务委员
中国生物物理学材料生物学与智能诊疗技术分会委员
中国医药生物技术协会造影技术分会委员
中国生物材料学会影像与材料技术分会委员
中国生物材料学会纳米生物学分会委员
中国抗癌学会纳米肿瘤青年理事
天津生物医学工程学纳米生物医学专委会主任委员
天津市生物医学工程学会常务理事
期刊编辑：
Journal of Intelligent Medicine 执行主编
Accounts of Chemical Research客座编辑
Nano Biomedicine and Engineering 编委
审稿人：Chemical Review, Nature Communications，Science Advances, PNAS，Journal of American Chemical Society，Advanced Materials, Angewandte Chemie International Edition, Nano Letters, ACS Nano, Advanced Functional Materials, Materials Horizon, Biomaterials等.
代表性论文与著作：
1. Jiahui Pei, Xiaoyu Mu, Ruoli Zhao, Yonghui Li, Yili Wang, Ke Chen, Ling Liu, Jiahao Wei, Guo Li, Jiarong Li, Danqi Ding, Hao Wang, Huanhuan Qiao, Jiang Yang, Changlong Liu, Xiao-Dong Zhang*, Scalable synthesis of sustainable single-atom catalysts for vascular healing Nature Sustainability, 9, 283–294 (2026). 单原子血管支架
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41893-025-01713-7
人民网：
http://tj.news.cn/20251227/6062f20cc2d44d999148dec63b061d72/c.html
科学网：
https://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2025/12/20251222181225865144427.shtm
天大新闻：
https://news.tju.edu.cn/info/1003/579769.htm
2. Huizhen Ma, Di Ma, Pengfei Liu, Hao Wang, Xiao-Dong Zhang*, Atomically Precise Metal Clusters for NIR-II Imaging, Accounts of Chemical Research, 2026, 59, 4, 599–61，Invited.
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.5c00837
3. Si Sun, Fangzhen Tian, Huanhuan Qiao, Qi Xin, Xinxu Zhang, Nan Song, Yuxing Yan, Ling Liu, Yili Wang, Lijie Zhang, Ke Chen, Jiang Yang, Shu Zhang, Jianning Zhang, Yonghui Li*, Hao Wang*, Xiao-Dong Zhang*, Metabolic Enzyme-Inspired Molecular Clusters for Advanced Type 2 Diabetic Complications by Alleviating Immunosuppression, Advanced Materials, 2026，机器学习设计团簇分子抑制剂
论文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202518331
4. Xichen Hao, Zhenda Chen, Huizhen Ma, Yuhan Wang, Yaxian Cao, Buyi Yao, Ruotong Wang, Rui Cao, Yin Xiao, Changlong Liu, Ying Liu, Shouzhong Feng, Haitao Dai*, Xiao-Dong Zhang* & Yan-Jun Liu*, Dual-band high-dissymmetry circularly polarized luminescence from cholesteric liquid crystals overlaid a gold cluster film, Nature Communications, 16, 9639, 2025，团簇膜
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-025-64637-y
5. Huizhen Ma, Ling Liu, Hua He, Si Sun, Shuyu Yang, You Huang, Yuan Li, Kexin Tan, Haile Liu, Shuhu Liu, Yonghui Li, Changlong Liu, Pengfei Liu, Hao Wang, and Xiao-Dong Zhang*, Atomically precise Ag clusters for intelligent NIR-II imaging, Matter, 660, 1660, 2024，红外二区团簇结合人工智能成像
论文链接：
https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(24)00065-1
6. Ke Chen, Guo Li, Xiaoqun Gong, Qinjuan Ren, Junying Wang, Shuang Zhao, Ling Liu, Yuxing Yan, Qingshan Liu, Yang Cao, Yaoyao Ren, Qiong Qin, Qi Xin, Shu-Lin Liu, Peiyu Yao, Bo Zhang, Jingkai Yang, Ruoli Zhao, Yuan Li, Ran Luo, Yikai Fu, Yonghui Li, Wei Long, Shu Zhang, Haitao Dai, Changlong Liu, Jianning Zhang, Jin Chang, Xiaoyu Mu* & Xiao-Dong Zhang*, Atomic-scale strain engineering of atomically resolved Pt clusters transcending natural enzymes, Nature Communications 15, 8346 (2024)，Pt团簇临床检测
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-52684-w
7. Shuangjie Liu, Yang Wang, Yue Zhao, Ling Liu, Si Sun, Shaofang Zhang, Haile Liu, Shuhu Liu, Yonghui Li, Fan Yang, Menglu Jiao, Xinyu Sun, Yuqin Zhang, Renpeng Liu, Xiaoyu Mu, Hao Wang, Shu Zhang, Jiang Yang, Xi Xie, Xiaojie Duan, Jianning Zhang, Guosong Hong, Xiao-Dong Zhang*, Dong Ming*, A Nanozyme-Based Electrode for High-Performance Neural Recording, Advanced Materials, 2024，(纳米酶神经电级；一种通用的、高灵敏的、面向基础到临床的神经电级).
论文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202304297
8. Huizhen Ma, Xiaoning Zhang, Ling Liu, You Huang, Si Sun, Ke Chen, Qi Xin, Pengfei Liu, Yuxing Yan, Yili Wang, Yuan Li, Haile Liu, Ruoli Zhao, Kexin Tan, Xinzhu Chen, Xun Yuan, Yonghui Li, Ying Liu, Haitao Dai, Changlong Liu, Hao Wang*, & Xiao-Dong Zhang*, Bioactive NIR-II gold clusters for three-dimensional imaging and acute inflammation inhibition, Science Advances, 2023，(生物活性红外二区团簇)
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh7828
Phys. Org专题报道：
https://phys.org/news/2023-08-bioactive-near-infrared-ii-clusters-3d.html
9. Shaofang Zhang, Yonghui Li, Si Sun, Ling Liu, Xiaoyu Mu, Shuhu Liu, Menglu Jiao, Xinzhu Chen, Ke Chen, Huizhen Ma, Tuo Li, Xiaoyu Liu, Hao Wang, Jianning Zhang, Jiang Yang & Xiao-Dong Zhang*, Single-atom nanozymes catalytically surpassing naturally occurring enzymes as sustained stitching for brain trauma, Nature Communications, 2022，(超越天然酶亲和力的单原子纳米酶)
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32411-z
学术新闻：
https://news.tju.edu.cn/info/1012/348989.htm
10. Pengfei Liu, Tianze Shi, Hongwei Li, Hongyu Chen, You Huang, Huizhen Ma. Tianyu Zhu,
Rong Zhao, Yuan Li, Qi Xin, Ling Liu, Si Sun, Hongmei Nie, Wei Long, Hao Wang, Jiwei Wang,
Xiao-Dong Zhang*, Dong Ming*, Nano Today, Airy beam assisted NIR-II light-sheet microscopy, 47, 2022, 101628. (红外二区艾利光片显微成像系统)
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1748013222002560
11. Haile Liu, Yonghui Li, Si Sun, Qi Xin, Shuhu Liu, Xiaoyu Mu, Xun Yuan, Ke Chen, Hao Wang, Kalman Varga, Wenbo Mi, Jiang Yang & Xiao-Dong Zhang*, Catalytically potent and selective clusterzymes for modulation of neuroinflammation through single-atom substitutions, Nature Communications, 2021.(提出团簇酶Clusterzyme的概念,揭示对神经炎症的调控, 入选Nature Communications的Editor Choice，ESI高被引)，
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-020-20275-0
新华日报：
https://news.tju.edu.cn/info/1005/244849.htm
人民日报：
https://www.hubpd.com/c/2021-01-11/985276.shtml
天大新闻：
https://news.tju.edu.cn/info/1003/153289.htm
12. Xiaoyu Mu, Junying Wang, Hua He, Qifeng Li, Bing Yang, Junhui Wang, Haile Liu, Yalong Gao, Lufei Ouyang, Si Sun, Qinjuan Ren, Xinjian Shi, Wenting Hao, Qiaoman Fei, Jiang Yang, Lulin Li, Ryan Vest, Tony Wyss-Coray, Jian Luo, and Xiao-Dong Zhang*, An Oligomeric Semiconducting Nanozyme with Ultrafast Electron Transfers Alleviates Acute Brain Injury, Science Advances, 2021，(寡聚物纳米酶缓解急性脑损伤)
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1210
13. Haile Liu, Guosong Hong, Zhentao Luo, Junchi Chen, Junlei Chang, Ming Gong, Hua He, Jiang Yang, Xun Yuan, Lulin Li, Xiaoyu Mu, Junying Wang, Wenbo Mi, Jian Luo, Jianping Xie*, and Xiao-Dong Zhang*, Atomic Precision Gold Clusters for NIR-II Imaging, Advanced Materials, 2019. （原子精度红外二区团簇实时神经损伤成像）
论文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901015
专利：
1.张晓东，孙鑫煜，刘爽杰，王浩，一种超常温下原子级分散金属催化材料修饰的神经电极及制备方法，2024，CN202411304850.0.
2.张晓东，刘海乐，张晓宁，黄优，焦萌露，原子精度的团簇酶和制备及其在神经系统疾病中的应用，2021，CN2021112082021
3.张晓东，闫瑞娟，孙思，穆晓宇, 刘爽杰. 一种用于皮肤创伤的单原子纳米酶贴剂及制备方法. 2019，CN110960552A, 2020-04-07.
4.张晓东，王洋，刘爽杰，王浩，一种基于复合电化学技术的神经电极制备方法，2024， CN202411306634.X
5.张晓东，穆晓宇，刘晓宇，万振，金属单原子纳米酶和其应用，2025，CN202510467327.8
主持项目：
1.国家自然科学基金青年科学基金（A类）[原国家杰出青年科学基金]（2025），神经生物材料。
2.国家自然科学基金联合基金集成项目，基于近红外二区荧光成像技术的早期食管癌精准诊断与可视化研究
3.国家重点研发计划，生物与信息融合（BT-IT融合），新一代高相容生物植入电极的设计与应用，已结题。
4.国家级青年人才计划项目，已结题。
5.天津市杰出青年基金，神经分子探针，已结题。
6.国家自然科学基金，重大研究计划培育项目，乳腺癌演进和分子分型的红外二区荧光成像，已结题。
7.国家自然科学基金，面上项目，有机纳米酶分子的设计及其对外伤性脑损伤的治，已结题。
8.国家自然科学基金，联合基金，电子辐射诱导增强CeO2团簇的电催化性能、催化机理及其在脑损伤中的应用，已结题。
9.国家自然科学基金，面上项目，超小Au纳米团簇作为肿瘤放疗增敏剂的研究，已结题。
10.国家自然科学基金，青年基金，Au纳米颗粒-EGFR抗体靶向肿瘤上皮细胞的放射增敏作用研究，已结题。
