白玉罡

男， 湖南大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2005.9 - 2009.6，学士（化学）, 化学化工学院，南京大学
2009.8 - 2015.5，博士（化学）, 化学系，美国伊利诺伊大学（香槟校区）
2015.6 - 2017.8，博士后研究员, 化学系，美国伊利诺伊大学（香槟校区）
2017.9 至今，教授/博士生导师, 化学化工学院，化学生物传感全国重点实验室，湖南大学
2025.2 至今，副总工程师，江苏天和制药股份有限公司

研究领域和兴趣

活体内人工催化系统的构建与应用

主要业绩

本人长期围绕人工生物催化与功能分子体系的构建及其生命环境应用开展研究，在化学生物学、材料科学与生物医学交叉领域形成了稳定而有特色的研究方向，主要学术贡献体现在以下几个方面：（1）面向复杂生命体系中传统人工催化剂稳定性不足、定位性不强、作用效率受限等关键瓶颈，本人发展了以人工金属酶和其他生物大分子为核心的分子设计与组装策略，构建了可在细胞内、细胞膜表面及全细胞环境中发挥作用的人工催化体系，推动了人工催化从体外均相体系向活体相关复杂环境的延伸。（2）围绕催化体系在生命体系中的空间定位与功能表达问题，本人提出了基于相分离调控、膜锚定和限域组装的思路来提高催化体系的稳定性与催化能力，实现了人工催化单元在特定亚细胞或细胞微环境中的富集、稳定和高效运行，提高了催化反应在活体环境中的可控性与实用性。（3）围绕疾病干预中的应用需求，将人工催化与前药活化、活性分子原位释放、细胞功能调控及病原清除等过程相结合，本人建立了基于“分子设计—原位催化—功能输出”的研究体系，体现出了较强的机制创新性和应用拓展价值。（4）面向全细胞催化与生物制造前沿，本人发展了借助液-液相分离等生物物理过程组织人工催化单元的新方法，提升了人工酶体系在细胞内的组装效率、反应效率及环境适应性，为化学-生物协同绿色转化和精准治疗提供了新的技术路径。总体而言，本人工作以大分子设计为基础、以生命体系功能改造和功能输出为导向、以人工催化体系实用化为目标，已在人工生物催化体系构建、细胞内原位催化调控及相关交叉应用方面形成了具有原创性的技术积累和学术影响，多项成果被Nat. Chem. Bio., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Nat. Commun., Sci. Adv., Adv. Mater., CCS Chem.等国际重要期刊发表并获封面或专题关注，受“万人计划”青年拔尖人才项目、湖南省杰出青年基金项目支持，承担多项国家级、省级科研项目，并已与多个企业展开合作力图推进技术落地。

代表成果

1. Tong Wu, Xianhui Chen, Yating Fei, Guopu Huang, Yingjiao Deng, Yingjie Wang, Anming Yang, Zhiyong Chen, N. Gabriel Lemcoff, Xinxin Feng and Yugang Bai*, Artificial Metalloenzyme Assembly in Cellular Compartments for Enhanced Catalysis. Nat. Chem. Bio. 2025, 21, 779-789. DOI: 10.1038/s41589-024-01819-7
2. Tong Wu, Yating Fei, Yingjiao Deng, Xianhui Chen, Yuli Duan, Ying Liu and Yugang Bai*, Creation of Artificial Subcellular Organelles Using Compartmentalized Escherichia coli Bodies for Artificial Metalloenzyme-Mediated Abiotic Catalysis in Eukaryotic Cells. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 15229-15241. DOI: 10.1021/jacs.5c00473
3. Yingjiao Deng, Tong Wu*, Xianhui Chen, Yuanyuan Chen, Yating Fei, Ying Liu, Zhiyong Chen, Hang Xing and Yugang Bai*, A Membrane Embedded Macromolecular Catalyst with Substrate Selectivity in Live Cells. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 1262-1272. DOI: 10.1021/jacs.2c11168
4. Ying Liu, Zhongwu Ren, Nannan Zhang, Xiaoxin Yang, Qihua Wu, Zehong Cheng, Hang Xing,* and Yugang Bai*, A Nanoscale MOF-Based Heterogeneous Catalytic System for the Polymerization of N-Carboxyanhydrides Enables Direct Routes toward Both Polypeptides and Related Hybrid Materials. Nat. Commun. 2023, 14, 5598. DOI: 10.1038/s41467-023-41252-3
5. Yuan Yao, Xinyun Zeng, Qi Mei, Hang Xing, Hui Wei*, Yugang Bai*, Nanocatalysts Built on Polypeptide Hybrid Materials: towards Catalytic Versatility and Material Integration. Angew. Chem. Int. Ed. 2026, accepted. DOI: 10.1002/anie.202523588
6. Ying Liu, Yajie Chen, Xue-Ao Mei, Shengwen Duan and Yugang Bai*, SuFEx-Enabled Polypeptide: Creating Diversified Properties with Minimal Preset Conditions. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202504496. DOI: 10.1002/anie.202504496
7. Silei Bai, Junfeng Song, Huangsheng Pu*, Yue Yu, Wenwen Song, Zhiyong Chen, Min Wang, Francois-Xavier Campbell-Valois, Wing-Leung Wong, Qingyun Cai, Muyang Wan*, Chunhui Zhang*, Yugang Bai*, Xinxin Feng*, Chemical Biology Approach to Reveal the Importance of Precise Subcellular Targeting for Intracellular Staphylococcus aureus Eradication. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 23372-23384. DOI: 10.1021/jacs.3c09587
8. Yuanyuan Chen, Tong Wu, Shasha Xie, Yugang Bai* and Hang Xing*, Orientation-Controlled Membrane Anchoring of Bioorthogonal Catalysts on Live Cells via Liposome Fusion-based Transport. Sci. Adv. 2023, 9, eadg2583. DOI: 10.1126/sciadv.adg2583
9. Huan Wei, Zehong Cheng, Tong Wu, Yu Liu, Jing Guo, Ping-An Chen, Jiangnan Xia, Haihong Xie, Xincan Qiu, Tingting Liu, Bohan Zhang, Jingshu Hui, Zebing Zeng*, Yugang Bai*, Yuanyuan Hu*, Novel Organic Superbase Dopants for Ultraefficient n-Doping of Organic Semiconductors. Adv. Mater. 2023, 35, 2300084. DOI: 10.1002/adma.202300084
10. Silei Bai, Jianxue Wang, Kailing Yang, Cailing Zhou, Yangfan Xu, Junfeng Song, Yuanxin Gu, Zheng Chen, Min Wang, Carolyn Shoen, Brenda Andrade, Michael Cynamon, Kai Zhou, Hui Wang, Qingyun Cai, Eric Oldfield, Steven C. Zimmerman, Yugang Bai,* and Xinxin Feng,* A Polymeric Approach toward Resistance-Resistant Antimicrobial Agent with Dual-Selective Mechanisms of Action. Sci. Adv. 2021, 7, eabc9917. DOI: 10.1126/sciadv.abc9917

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