高兴发

男， 国家纳米科学中心， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1997.09-2001.07， 华东师范大学化学系，本科学生
2001.09-2006.07， 中国科学院高能物理研究所，硕博研究生
2006.08-2010.03， 日本分子科学研究所，博士后
2010.04-2011.03， 美国伦斯勒理工学院，博士后
2011.04-2016.12， 中国科学院高能物理研究所，研究员
2017.01-2020.12， 江西师范大学，教授
2021.01-今， 国家纳米科学中心，研究员

研究领域和兴趣

纳米毒理化学理论、纳米药物设计

主要业绩

长期从事纳米-生物交叉理论研究，致力于构建纳米毒理化学的理论框架与计算设计方法。首次揭示表面吸附态基团为无机纳米材料介导生物氧化/还原反应的核心活性单元，突破传统自由基毒理学机制的认知局限。在此基础上，原创性提出“催化信号转导理论”，将异相催化原理系统引入纳米毒理学，成功构建“纳米结构—细胞信号—组织效应”跨尺度预测模型体系，实现抗菌、抗肿瘤、抗氧化等功能纳米材料的理性设计。该成果弥合了纳米毒理研究中的理论断层，推动建立医用催化材料活性表征的新标准，引领纳米毒理化学从经验试错走向精准理论设计。

主持国家重点研发计划课题1项、子课题1项；曾主持国家自然科学基金4项（面上项目2项、国际合作项目2项），以及973计划课题1项。

代表成果

(1) Zheng, J. J.; Li, Q. Z.; Wang, Z.; Wang, X.; Zhao, Y.; Gao, X.*, Computer-aided nanodrug discovery: recent progress and future prospects. Chem. Soc. Rev. 2024, 53 (18), 9059-9132.

(2) Gao, X. J.; Zhao, Y.; Gao, X.*, Catalytic Signal Transduction Theory Enabled Virtual Screening of Nanomaterials for Medical Functions. Acc. Chem. Res. 2023, 56 (17), 2366-2377.

(3) Zheng, J. J.; Zhu, F.; Song, N.; Deng, F.; Chen, Q.; Chen, C.; He, J.*; Gao, X.*; Liang, M.*, Optimizing the standardized assays for determining the catalytic activity and kinetics of peroxidase-like nanozymes. Nat. Protoc. 2024, 19 (12), 3470-3488.

(4) Shen, X.; Wang, Z.; Gao, X. J.; Gao, X.*, Reaction Mechanisms and Kinetics of Nanozymes: Insights from Theory and Computation. Adv. Mater. 2024, 36 (10), e2211151.

(5) Gao, X. J.; Ciura, K.; Ma, Y.; Mikolajczyk, A.; Jagiello, K.; Wan, Y.; Gao, Y.; Zheng, J.; Zhong, S.*; Puzyn, T.*; Gao, X.*, Toward the Integration of Machine Learning and Molecular Modeling for Designing Drug Delivery Nanocarriers. Adv. Mater. 2024, 36 (45), e2407793.

(6) Wang, Z.; Wu, J.; Zheng, J. J.; Shen, X.; Yan, L.; Wei, H.; Gao, X.*; Zhao, Y., Accelerated discovery of superoxide-dismutase nanozymes via high-throughput computational screening. Nat. Commun. 2021, 12 (1), 6866.

(7) Zheng, J. J.; Wang, X.; Li, Z.; Shen, X.; Wei, G.; Xia, P.; Zhou, Y. G.*; Wei, H.*; Gao, X.*, Integrated Computational and Experimental Framework for Inverse Screening of Candidate Antibacterial Nanomedicine. ACS Nano 2024, 18 (2), 1531-1542.

(8) Wang, X.; Li, Q.-Z.*; Zheng, J.-J.; Gao, X.*, Two-Electron or Four-Electron Nanocatalysis for Aerobic Glucose Oxidation: A Mechanism-Driven Prediction Model. ACS Catal. 2024, 14 (17), 13040-13048.

(9) Li, Q.-Z.; Fan, H.; Wang, Z.; Zheng, J.-J.; Fan, K.; Yan, X.; Gao, X.*, Mechanism and Kinetics-Guided Discovery of Nanometal Scissors to Cut Phosphoester Bonds. ACS Catal. 2022, 13 (1), 504-514.

(10) Shen, X.; Wang, Z.; Gao, X.*; Zhao, Y., Density Functional Theory-Based Method to Predict the Activities of Nanomaterials as Peroxidase Mimics. ACS Catal. 2020, 10 (21), 12657-12665.

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