林翰，男，中共党员，副研究员，中国科学院上海硅酸盐研究所；入选中国科协青年人才托举工程、上海市“科技创新行动计划”启明星计划A类。担任《Bone Research》编委、《Cell Proliferation》编委、《Materials Today Bio》青年编委、《Exploration》青年编委、《Frontiers in Chemistry》学术编辑、上海市科技专家库评审专家。2014年本科毕业于长春理工大学王大珩班，2019年于中国科学院大学获博士学位（博导：施剑林研究员/院士）。研究工作聚焦低维纳米材料的可控化学合成、理论模拟、物化性能探索和纳米催化医学等应用基础研究。累计在著名国际期刊上发表SCI论文共60篇，其中第一或通讯作者学术论文25篇（IF > 10共17篇），包括Science Advances, Chemical Society Reviews, Advanced Materials 2篇, Journal of the American Chemical Society, Nano Letters 2篇, ACS Nano 2篇, Advanced Science 2篇, Biomaterials 3篇, Materials Today, Nano Today等，5篇论文入选ESI高被引论文。SCI论文总引用次数为6125，H-index = 34（Web of Science核心合集）。近五年Web of Science“二维生物材料”领域引文报告显示，篇均引用数在国际同行中排名第1（112次/篇）。获得中国科学院院长特别奖、中国科学院优秀博士学位论文、严东生奖学金特等奖、上海市高等学校优秀毕业生等荣誉和奖励。主持科研项目8项，经费共计232万，包括国家自然科学基金青年科学基金项目、中国科协青年人才托举工程项目、上海市“科技创新行动计划”启明星项目、中国科学院特别研究助理资助项目、上海市“超级博士后”激励计划资助、高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任青年基金资助项目、中国博士后科学基金面上资助和中国科学院上海硅酸盐研究所科技创新项目。受理国家发明专利申请10项。

教育和工作经历

2022年01月-至今：中国科学院上海硅酸盐研究所，副研究员

2021年12月-2021年12月：中国科学院上海硅酸盐研究所，助理研究员

2019年07月-2021年11月：中国科学院上海硅酸盐研究所，博士后

2014年09月-2019年06月：中国科学院大学，工学博士（博导：施剑林 研究员/院士）

2010年09月-2014年06月：长春理工大学，王大珩创新实验班，工学学士

学术任职

《Bone Research》Editorial Board Member编委（IF = 13.567）

《Cell Proliferation》Editorial Board Member编委（IF = 6.8）

《Materials Today Bio》Early Career Researcher Board Member青年编委（IF = 7.348）

《Exploration》Young Editorial Board Member青年编委

《Frontiers in Chemistry》Review Editor编辑（IF = 5.221）

研究方向

I. 新型二维生物医用材料：新型二维纳米材料MXenes、Xenes、MPX₃和POMs等体系的设计合成、理论模拟计算、理化性能和生物学效应。

II. 面向肿瘤和致病菌感染等重大疾特异性治疗的纳米催化医学研究

主持项目（8项，232万）

1. 国家自然科学基金青年科学基金，国家自然科学基金委员会，项目编号：52002391，24万元，2021年01月-2023年12月，主持

2. 中国科学院特别研究助理资助项目，中国科学院，项目编号：2019173，60万元，2019年12月-2021年12月，主持

3. 上海市“超级博士后”激励计划资助，上海市人力资源和社会保障局，项目编号：2019129，30万元，2019年11月-2020年12月，主持

4. 中国博士后科学基金面上资助一等资助，人力资源和社会保障部/中国博士后科学基金会，项目编号：2019M660098，12万元，2019年11月-2021年10月，主持

5. 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任青年基金资助项目，中国科学院上海硅酸盐研究所，项目编号：SKL201906，15万元，2020年01月-2022年12月，主持

6. 中国科学院上海硅酸盐研究所科技创新项目，中国科学院上海硅酸盐研究所，项目编号：202102，6万元，2021年12月-2024年11月，主持

7. 中国科协青年人才托举工程，中国科协，项目编号：2021QNRC001，45万元，2021年12月-2024年11月，主持

8. 上海市“科技创新行动计划”启明星项目（A类），上海市科学技术委员会，项目编号：22QA1410200，40万元，2022年06月-2025年05月，主持

合作单位

上海交通大学附属第六人民医院、第九人民医院、第一人民医院

复旦大学附属肿瘤医院、中山医院

海军军医大学附属长征医院

同济大学附属第十人民医院、东方医院

代表论文

2022年度

1. Han Lin？, Chuang Yang？, Yao Luo？, Min Ge, Hao Shen*, Xianlong Zhang*, Jianlin Shi*. Biomimetic nanomedicine-triggered in situ vaccination for innate and adaptive immunity activations for bacterial osteomyelitis treatment. ACS Nano 2022, 16, 4, 5943-5960. 2022/3/22

2. Wencheng Wu, Yinying Pu, Heliang Yao, Han Lin*, Jianlin Shi*. Microbiotic Nanomedicine for Tumor-Specific Chemotherapy-Synergized Innate/Adaptive Antitumor Immunity. Nano Today 2022, 42, 101377. (IF = 20.722) 2022/2/1

3. Yuanhe Sun, Yuanxin Zhao, Zhaofeng Liang, Han Lin*, Zhiguo Ren, Zeying Yao, Yaru Yin, Ping Huai, Ke Yang, Jinyou Lin, Yaobo Huang, Wen Wen, Xiaolong Li, Renzhong Tai*, Daming Zhu*. Reversible Potassium-Ion Alloying Storage in Crystalline Silicene. Chemical Engineering Journal 2022, 435, 134961. (IF = 13.273) 2022/1/26

2021年度

4. Xiang Guo, Mintao Xue, Fei Chen, Qunfeng Guo, Xin Zhou, Han Lin*, Yu Chen*. Local Delivery and Controlled Release of miR-34a Loaded in Hydroxyapatite/Mesoporous Organosilica Nanoparticles Composite-Coated Implant Wire to Accelerate Bone Fracture Healing. Biomaterials 2021, 280, 121300. (IF = 12.479) 2021/11/30

5. Qian Yun？, Han Lin？, Zhiwen Yan？, Jianlin Shi*, Cunyi Fan*. Functional Nanomaterials in Peripheral Nerve Regeneration: Scaffold Design, Chemical Principles and Microenvironmental Remodeling. Materials Today 2021, 51, 165-187. (IF = 31.041) 2021/12/01

6. Deliang Xu, Han Lin*, Wujie Qiu, Min Ge, Zhixing Chen, Chenyao Wu, Yanling You, Xiangyu Lu, Chenyang Wei, Jianjun Liu, Xiang Guo*, Jianlin Shi*. Hydrogen-Bonded Silicene Nanosheets of Engineered Bandgap and Selective Degradability for Photodynamic Therapy. Biomaterials 2021, 278, 121172. (IF = 12.479) 2021/11/1

7. Chenyao Wu, Zhonglong Liu, Zhixin Chen, Deliang Xu, Lisong Chen, Han Lin*, Jianlin Shi*. A nonferrous ferroptosis-like strategy for antioxidant inhibition synergized nanocatalytic tumor therapeutics. Science Advances 2021, 7, eabj8833. (IF = 14.136) 2021/9/22

8. Min Ge, Deliang Xu, Zhixin Chen, Chengyang Wei, Yanxia Zhang, Chuang Yang, Yu Chen, Han Lin*, Jianlin Shi*. Magnetostrictive-Piezoelectric-Triggered Nanocatalytic Tumor Therapy. Nano Letters 2021, 21, 6764–6772. (IF = 11.189) 2021/8/3

9. Chuang Yang, Yao Luo, Han Lin*, Min Ge, Jianlin Shi*, Xianlong Zhang*. Niobium Carbide MXene Augmented Medical Implant Elicits Bacterial Infection Elimination and Tissue Regeneration. ACS Nano 2021, 15, 1086-1099. (IF = 15.881) 2020/12/29

10. Yanling You, Chuang Yang, Xianlong Zhang*, Han Lin*, Jianlin Shi*. Emerging Two-Dimensional Silicene Nanosheets for Biomedical Applications. Materials Today Nano 2021, 16, 100132. (IF = 8.109) 2021/7/7

11. Min Ge, Ming Zong, Deliang Xu, Zhixing Chen, Jiacai Yang, Heliang Yao, Chenyang Wei, Yu Chen, Han Lin*, Jianlin Shi*. Freestanding Germanene Nanosheets for Rapid Degradation and Photothermal Conversion. Materials Today Nano 2021, 15, 100119. 2021/8/1

12. Yanling You, Zhongmin Tang*, Han Lin*, Jianlin Shi. Emerging two-dimensional material nanozymes for theranostic nanomedicine. Biophysics Reports 2021, 7, 159-172. 2021/6/1

2020年度

13. Huican Duan, Haiyan Guo, Ruifang Zhang*, Fangfang Wang, Zhuang Liu, Min Ge, Luodan Yu, Han Lin*, Yu Chen*. Two-dimensional silicene composite nanosheets enable exogenous/endogenous-responsive and synergistic hyperthermia-augmented catalytic tumor theranostics. Biomaterials 2020, 256, 120206. 2020/10/1

14. Fangfang Wang, Huican Duan, Ruifang Zhang*, Haiyan Guo, Han Lin*, Yu Chen*. Potentiated cytosolic drug delivery and photonic hyperthermia by 2D free-standing silicene nanosheets for tumor nanomedicine. Nanoscale 2020, 12, 17931-17946. 2020/8/5

15. Yao Luo, Min Ge, Han Lin*, Renke He, Xiangwei Yuan, Chao Yang, Wei Wang, Xianlong Zhang*. Anti-Infective Application of Graphene-Like Silicon Nanosheets via Membrane Destruction. Advanced Healthcare Materials 2020, 9, e1901375. 2020/1/1

16. Shiyang Lin, Han Lin*, Mai Yang, Min Ge, Yu Chen*, Yufang Zhu*. A two-dimensional MXene potentiates a therapeutic microneedle patch for photonic implantable medicine in the second NIR biowindow. Nanoscale 2020, 12, 10265-10276. 2020/4/15

17. Jithu Joseph, Vishnu Sankar Sivasankarapillai, Sohrab Nikazar, Muhammad Salman Shanawaz, Abbas Rahdar*, Han Lin*, George Z Kyzas*. Borophene and Boron Fullerene Materials in Hydrogen Storage: Opportunities and Challenges. ChemSusChem 2020, 13, 3754-3765. 2020/8/7

2019年度

18. Haohao Yin, Xin Guan, Han Lin*, Yinying Pu, Yan Fang, Wenwen Yue, Bangguo Zhou, Qiao Wang, Yu Chen*, Huixiong Xu*. Nanomedicine‐Enabled Photonic Thermogaseous Cancer Therapy. Advanced Science 2019, 7, 1901954. 2020/1/1

19. Han Lin, Wujie Qiu, Jianjun Liu, Luodan Yu, Shanshan Gao, Heliang Yao, Yu Chen*, Jianlin Shi*. Silicene: wet‐chemical exfoliation synthesis and biodegradable tumor nanomedicine. Advanced Materials 2019, 31, 1903013. 2019/9/1

2018年度

20. Han Lin, Youwei Wang, Shanshan Gao, Yu Chen*, Jianlin Shi*. Theranostic 2D Tantalum Carbide (MXene). Advanced Materials 2018, 30, 1703284. (IF = 30.849) ESI高被引论文 2018/1/22

21. Han Lin, Yu Chen*, Jianlin Shi*. Insights into 2D MXenes for Versatile Biomedical Applications: Current Advances and Challenges Ahead. Advanced Science 2018, 5, 1800518. (IF = 16.806) ESI高被引论文 2018/10

22. Han Lin, Yu Chen*, Jianlin Shi*. Nanoparticle-triggered in situ catalytic chemical reactions for tumour-specific therapy. Chemical Society Reviews 2018, 47, 1938-1958. (IF = 54.564) ESI高被引论文 2018/2/8

23. Han Lin, Lisong Chen*, Xiangyu Lu, Heliang Yao, Yu Chen*, Jianlin Shi*. Two-dimensional titanium carbide MXenes as efficient non-noble metal electrocatalysts for oxygen reduction reaction. Science China Materials 2018, 62, 662. 2018/5

2017年度

24. Han Lin, Xingang Wang, Luodan Yu, Yu Chen*, Jianlin Shi*. Two-Dimensional Ultrathin MXene Ceramic Nanosheets for Photothermal Conversion. Nano Letters 2017, 17, 384-391. (IF = 11.189) ESI高被引论文 2017/1/11

25. Han Lin, Shanshan Gao, Chen Dai, Yu Chen*, Jianlin Shi*. A Two-Dimensional Biodegradable Niobium Carbide (MXene) for Photothermal Tumor Eradication in NIR-I and NIR-II Biowindows. Journal of the American Chemical Society 2017, 139, 16235-16247. (IF = 15.419) ESI高被引论文 2017/11/15

奖项和荣誉

中国科学院优秀博士学位论文（2020年度）；

中国科学院院长特别奖（2019年度）；

上海市高等学校优秀毕业生（2019年度）；

中国科学院大学“三好学生标兵”荣誉称号（2017-2018、2018-2019学年）；

中国科学院上海硅酸盐研究所研究生“优秀党员”荣誉称号（2015、2016、2017、2018年度）；

中国科学院上海硅酸盐研究所“研究生科技创新成果培育计划”资助（2016-2017、2017-2018、2018-2019学年）；

博士研究生国家奖学金（2018年）；

中国科学院大学“优秀学生干部”荣誉称号（2016-2017学年）；

中国科学院大学“三好学生”荣誉称号（2014-2015、2015-2016、2016-2017学年）；

上海硅酸盐研究所“严东生助学奖学基金”特等奖（2017年度）；

中国科学院大学—沙特基础工业公司奖学金（SABIC-CAS SCHOLARSHIP）（2018年度）；

中国科学院大学—必和必拓奖学金（BHPB-CAS SCHOLARSHIP）（2018年度）；

中国科学院大学—唐立新奖学金（国科大首届颁奖）（2018年度）；

中国化学会第31届学术年会优秀墙报奖（2018年度）

亮点工作

1、非铁基二维材料的纳米催化类铁死亡治疗

铁死亡是一种铁依赖的、活性氧（ROS）水平升高、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）失活和细胞脂质过氧化发生为特征的非凋亡性细胞死亡。现在报道的大多数纳米催化铁死亡主要局限于铁基材料。非铁基纳米材料诱导的以ROS增加和GPX4失活的类铁死亡细胞死亡方式很少被探究，对该方面的研究有可能为铁死亡治疗提供更有希望的扩展前景。

研究团队构建了钼酸钴-磷钼酸纳米片（CPMNSs），借助Co²⁺的类芬顿效应产生高毒性·OH，Mo⁶⁺被GSH还原为Mo⁵⁺，导致了GSH的消耗，而Mo⁵⁺通过罗素机制将H₂O₂转变为¹O₂。并且GSH和CPMNSs之间的化学反应加速了材料的降解，释放大量的Co²⁺，加速类芬顿反应（图1）。体外细胞实验也证实了CPMNSs引起的细胞ROS水平增加以及GSH消耗，加速了脂质过氧化的发生。作为维持GPX4活性的协同分子，GSH消耗使得GPX4失活，从而不能将高毒性脂质过氧化物转变为低毒性醇类物质。这种有效的脂质过氧化物累积促进了癌细胞和肿瘤的类铁死亡纳米催化治疗。

图 钼酸钴-磷钼酸纳米片（CPMNSs）诱导ROS增加和GSH消耗

该研究工作以“A nonferrous ferroptosis-like strategy for antioxidant inhibition–synergized nanocatalytic tumor therapeutics”为题发表在“Science Advances”上（Science Advances, 2021, 7, eabj8833, DOI: 10.1126/sciadv.abj8833）。第一作者为2018级联合培养博士研究生吴陈瑶，通讯作者为施剑林院士和林翰副研究员。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院基础前沿科学研究计划、中国科学院特别研究助理资助项目、中国博士后科学基金面上项目的资助和支持。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj8833

2、磁电催化纳米医学

典型的ROS用于癌症治疗的方式包括：光动力疗法（PDT）、声动力疗法（SDT）、化学动力学疗法（CDT）、放射动力疗法（RDT）、电化学疗法（EchT）、电动疗法（EDT）和压电化学催化疗法（PCT）等。在这些治疗模式中，具有生物活性成分、高表面积和丰富晶格缺陷的各类功能纳米颗粒在肿瘤区域被用作纳米催化剂、反应物或反应底物，在光、超声、电离辐射、热和电流等外源性刺激或内源性肿瘤微环境（弱酸性、过量H₂O₂和乏氧），生成具有高细胞毒性的ROS。然而，在上述治疗模式之外，利用交变磁场（非侵入性、强度可控和无穿透深度限制的外界物理刺激）干预下的磁电响应过程产生ROS进行催化肿瘤治疗的研究尚未见报道。

为验证交变磁场诱导的微观应变和电场驱动的磁电催化效应，通过研究磁场处理的CFO-BFO NPs有机物降解曲线、电子顺磁共振特征峰以及静磁场条件下对单个核壳纳米颗粒的有限元模拟，我们发现CFO-BFO NP具备响应外界磁场发生磁致伸缩效应产生的电势分布和ROS生成性能（图1）。通过CCK-8定量了CFO-BFO NPs的磁电驱动ROS生成效率，发现在不同浓度CFO-BFO NPs共孵育24和48小时后，在高达500 μg mL^-1的CFO-BFO浓度下，可以观察到细胞存活率得到基本保持，这表明磁电纳米颗粒具有良好的体外生物相容性。针对4T1癌细胞系评估了CFO-BFO NP磁电纳米催化疗法的体外细胞毒性，当磁场强度和处理时间增加时，产生的ROS逐渐增多，并导致细胞活力的降低。该CoFe₂O₄-BiFeO₃在交变磁场的刺激下，能够在体内外催化水的氧化和氧分子的还原，分别产生羟基（？OH）和超氧自由基（？O^2-）两种活性氧，从而诱导肿瘤细胞死亡和局部实体瘤消融。

图  磁场作用下磁致伸缩-压电效应的机制探索

该研究工作以“Magnetostrictive-Piezoelectric-Triggered Nanocatalytic Tumor Therapy”为题发表在“Nano Letters”上（Nano Letters, 2021, 21, 6764？6772, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01313）。第一作者为2018级博士研究生葛敏，通讯作者为施剑林院士和林翰副研究员。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院基础前沿科学研究计划、中国科学院特别研究助理资助项目的资助和支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01313

3、仿生纳米疫苗催化免疫治疗骨髓炎

致病性细菌感染是全球第二大死亡原因，并严重影响公众健康。人类病原体金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）都是我们日常生活中最常见的传染性细菌。某些特殊类型的感染仍然难以治疗并存在继续危及生命的危害，例如假体关节感染、骨髓炎。骨科难治性感染的经典治疗方式包括彻底手术清创联合长期抗生素治疗，与此同时患者可能出现败血症等并发症。其中关节置换术后慢性感染的治疗策略包括一期和二期翻修。一期翻修是包括广泛清创、取出假体和同时植入新假体。二期翻修包括广泛清创、取出假体和临时放置抗生素水泥。二期翻修对患者来说是巨大负担，两次手术之间的间隔时间长同时放置间隔物可能发生新的并发症。

由于在骨髓炎等慢性感染性疾病中机体大多处于免疫抑制状态，因此开发提高机体对于骨髓炎致病菌免疫应答的细菌免疫疗法及细菌疫苗具有重要意义。然而，由于细菌的抗原表位容易发生变异，因此目前尚无有效的细菌特异性疫苗。在此，我们报告了一种基于骨髓炎模型的细菌感染免疫治疗的原位疫苗策略，该策略使用名为HMMP的仿生纳米药物，该药物使用空心MnO_x负载声敏剂PpIX，并在纳米颗粒外部包覆巨噬细胞和肿瘤细胞杂交膜（图1）。HMMP仿生纳米药物的特点是通过巨噬细胞膜组分靶向纳米颗粒到细菌感染部位，然后通过MnO_x降解释放的氧气增强PpIX的声动力效能，起到杀菌作用。另外，肿瘤细胞膜可以辅助激活机体的免疫系统，增强抗菌的固有免疫和适应性免疫反应，从而起到原位细菌疫苗的作用。这种治疗方案不仅能够在感染局部增强抗感染免疫来促进骨髓炎模型中细菌的清除，还能够诱导全身性的抗感染免疫的激活，治疗对侧膝关节的继发性骨髓炎。此外，HMMP纳米疫苗还能够刺激机体产生细菌特异性免疫记忆反应。因此，我们的研究为激活固有免疫和适应性抗菌免疫反应的原位细菌疫苗概念提供了证据，提供了一种个体化的细菌免疫疗法。

图 仿生纳米疫苗催化免疫治疗骨髓炎的示意图

该研究工作以“Biomimetic Nanomedicine-Triggered in Situ Vaccination for Innate and Adaptive Immunity Activations for Bacterial Osteomyelitis Treatment”为题发表在“ACS Nano”上（ACS Nano 2022, 16, 5943-5960, DOI: 10.1021/acsnano.1c11132）。第一作者为林翰副研究员和合作培养博士研究生杨闯，通讯作者为施剑林院士和张先龙教授。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院基础前沿科学研究计划、上海市“科技创新行动计划”基础研究领域项目和中国医学科学院医学与健康科技创新工程创新单元项目的资助和支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.1c11132

4、二维硅烯带隙与降解性调控及其光动力学肿瘤治疗

图 二维氢硅烯（H-silicene）在不同生理条件下（中性条件和弱酸性条件）的pH选择性降解和可见光响应的光动力学抗肿瘤性能示意图。

硅元素本身无毒且具有良好的生物相容性，是生命系统中必不可少的化学元素，这使硅基生物材料在生物医学应用中有化学组分上的天然优势。当前生物医学探索中常用的硅基生物材料包括氧化硅、硅纳米颗粒等，它们主要用作物质输运载体，其本身缺乏丰富的物理化学响应性，难以满足临床疾病诊疗对硅基生物材料的多功能化需求。本研究工作计构建了一种带隙可调、降解性可控的二维硅烯纳米体系用于体内光动力学肿瘤治疗，通过对硅烯表面进行氢原子共价修饰（氢硅烯H-silicene），能实现硅烯的选择性降解和带隙宽度调控，并赋予二维氢硅烯优异的光动力学性能（图1）。该体系有望突破传统硅基材料在PDT应用中的生物安全性和理化性能的局限，实现在正常组织中的选择性降解和在肿瘤微环境中的选择性稳定和光动力学效应。该研究成果从表面化学角度实现了二维材料带隙和降解性调控的设计思路，有望为多功能化的二维硅基生物材料在肿瘤等疾病诊疗模式中的应用创新提供全新范式。

该研究工作以“ Hydrogen-bonded silicene nanosheets of engineered bandgap and selective degradability for photodynamic therapy”为题发表在“Biomaterials”上（Biomaterials, 2021, 278, 121172, DOI: 10.1016/j.biomaterials.2021.121172）。第一作者为博士研究生徐德良，通讯作者为施剑林院士、林翰副研究员和郭翔教授。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院基础前沿科学研究计划、上海市“科技创新行动计划”基础研究领域项目和中国医学科学院医学与健康科技创新工程创新单元项目的资助和支持。

 

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121172