上海交通大学化学化工学院樊春海

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樊春海，上海交通大学教授，中国科学院院士。主要从事核酸分析化学、DNA纳米技术、生物光子学方面的研究。至今累计在Nature、Nature子刊等发表SCI论文300余篇（引用约3万次，H因子87）。已申请8项美国、国际专利和50余项中国专利。美国科学促进会会士(AAAS)、美国医学与生物工程院(AIMBE)、英国皇家化学会会士(RSC)、国际电化学学会会士(ISE)、全球高被引科学家、国家自然科学二等奖、上海市自然科学一等奖、美国化学会测量科学进展讲座奖、第十二届中国青年科技奖、中国科学院杰出青年科学家奖、国家万人计划领军人才、“百千万人才”国家级人选、中国分析测试协会科学技术奖一等奖、上海市领军人才等。

1、基本信息
姓名：樊春海
职称：教授
电话：　
邮箱：fanchunhai@sjtu.edu.cn
主页：scce.sjtu.edu.cn
通讯地址：上海市东川路800号化学化工学院A楼
2、教育经历
1992-1996  南京大学 学士
1996-2000  南京大学 博士

3、工作经历
2018.4- 至今，，讲席教授
2004.1-2018.6  中国科学院上海应用物理研究所 研究员，中国科学院 特聘研究员
2001.8-2003.12  加州大学圣巴巴拉分校(UCSB) 有机固体研究所和加州纳米系统研究所 博士后
2012.11- 至今 美国化学会ACS Applied Materials & Interfaces 副主编

4、研究方向
核酸界面化学、生物分析化学、生物光子学
5、科研项目
科技部重大科学研究计划首席科学家(2011-2016)
科技部重点研发计划项目负责人(2017-2022)

6、荣誉奖励
  美国科学促进会会士(AAAS)、英国皇家化学会会士(RSC)、国际电化学学会会士(ISE)、全球高被引科学家、国家自然科学二等奖、上海市自然科学一等奖、美国化学会测量科学进展讲座奖、第十二届中国青年科技奖、中国科学院杰出青年科学家奖、国家万人计划领军人才、“百千万人才”国家级人选、中国分析测试协会科学技术奖一等奖、上海市领军人才等。
7、代表性论文及专著
  至今累计发表SCI论文300余篇（他引25,000余次，H因子84）；在Nature及其系列发表论文多篇；多次应邀在Chemical Reviews, Account of Chemical Research, Chemical Society Reviews等权威杂志撰写研究综述。已申请8项美国、国际专利和50余项中国专利。

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近日，上海研制的“新冠病毒体外转录RNA标准物质”被批准为国家级标准物质，能有效评价新冠病毒核酸检测试剂盒的准确性。这是新冠病毒首个由地方研制成功并获国家批准的体外转录RNA标准物质，可供国内外核酸试剂盒生产企业和研发机构使用，研制及审批时间从一年以上缩短至两个月。
病毒核酸检测是确诊和排除是否感染新冠病毒的重要依据，目前，市场上各家生物医药企业研发出的新冠病毒核酸检测试剂盒已经超过100种。

但是，作为病毒核酸检测量传和质控依据的RNA国家标准物质，却仍是计量领域的很大挑战。由于当前缺乏新冠病毒RNA标准物质，无法对检测方法进行量值传递，很难评价试剂盒检测结果准确度，优质的国产试剂盒竞争力也无法得到证明，为此，急需研制RNA标准物质，为试剂盒检测结果的判定提供准绳。RNA标准物质研究绝非易事，因为RNA分子保存稳定性差，缺乏可靠、准确的RNA绝对定量方法。
然而，上海市市场监督管理局（以下简称市市场局）下属的市计量测试技术研究院迎难而上，迅速落实科研经费，组织优秀科研骨干力量组建专项科研团队，在交通大学樊春海院士等分析领域著名科学家团队的深度参与和支持下，通过深入研究高准确度RNA数字PCR绝对定量方法，经过40多天反复试验和改进，成功研制出了2种“新型冠状病毒体外转录RNA标准物质”。
有了这一标准物质，就可以对试剂盒的各项指标进行评价，帮助检测实验室对结果进行确认，从而进一步降低“假阴性”的出现概率。本项目受到上海市科委的高度重视和强力支撑，被列入新冠病毒应急专项支撑计划。

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美国医学与生物工程院是国际医学与生物工程领域著名的非营利学术组织，汇聚了世界医学与生物工程领域的精英，其中包括3名诺贝尔奖得主，20位美国总统奖得主以及美国科学院、工程院、医学院院士294位。美国医学与生物工程院Fellow由世界医学与生物工程领域最杰出（Top 2%）的学者组成，每年经过国际同行提名与严格评选产生（由现有Fellow推荐，经两轮筛选，最后经全体Fellow投票选举产生），是美国医学和生物工程技术领域的最高学术荣誉，现约有2000余位Fellow。上海交通大学樊春海院士入选。

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以团簇形式存在的细胞往往表现出与单分散形式不同的生理功能，它们与组织器官发育、免疫反应和肿瘤转移密切相关。然而，作为探测和操纵细胞间通讯的体外模型，构建人工细胞簇的能力仍然有限。于此，上海交通大学樊春海院士和上海高等研究院李江等人设计了基于DNA折纸纳米结构（DON）的仿生膜通道来组织具有受控几何构型和细胞间通讯的细胞折纸簇（COC）。

ZhileiGe, et al. Programming Cell–Cell Communications with Engineered CellOrigami Clusters. Journal of the American Chemical Society 2020.
DOI:10.1021/jacs.0c01580
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c01580

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核酸分析旨在发展基于核酸化学的测量策略、原理、方法与技术，研制各类基于核酸化学的分析仪器及装置，以精准获取核酸以及多种其他物质的组成、分布、结构与性质的时空变化规律，已成为分析化学的一个重要组成部分。核酸分析具有广阔的应用范围，包括医学诊断、环境监测、食品分析、物证分析以及国家安全等。例如，在新冠疫情爆发后，核酸检测迅速成为监控和预防疫情的关键性工具。近年来，核酸分析与界面表征、纳米调控、成像技术等的交叉融合催生了新方法和新装置，使该领域打开了一个全新的局面。


近期，上海交通大学化学化工学院樊春海院士联合谭蔚泓院士、杨黄浩、张晓兵、杨朝勇、赵永席、左小磊、李茜等教授，组织国内外19个单位的专家学者以“核酸分析”为题共同撰写了综述文章“Nucleic Acids Analysis”，总览了核酸分析领域的研究进展和最新发展，并对未来趋势进行了展望。核酸分析可以核酸为分析目标物质，也包含以核酸为工具来分析蛋白质、小分子、离子、细胞等。核酸分析相关的新原理、新方法和新装置的不断涌现，不仅促进了该领域自身的迅速发展，而且为化学、生命科学、临床医学、环境科学、食品科学以及法学鉴定等领域发展作出了重要贡献。该综述论文已于近日在线发表于《SCIENCE CHINA Chemistry》（http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11426-020-9864-7）。

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2020年11月27日，上海交通大学樊春海院士访问化学所并作题为“微观世界的确定性基因”的分子科学论坛报告。报告由化学所副所长王树主持，化学所所长张德清为樊春海院士颁发了“分子科学论坛”荣誉证书和奖牌。   

　　樊春海院士2000年于南京大学获得博士学位，2001年至2003年在美国加州大学圣芭芭拉分校从事博士后研究工作，2004年至2008年任中国科学院上海应用物理研究所研究员、中国科学院特聘研究员，2018年起任上海交通大学化学化工学院王宽诚讲席教授，现任转化医学研究院（国家转化医学科学中心）执行院长。樊春海院士长期从事生物传感与成像、生物光子学、DNA纳米技术与DNA计算领域的研究工作并做出了杰出贡献。已在Nature等杂志发表论文500余篇，引用超过4万次，H因子>100，近七年连续入选“全球高被引科学家”。他曾任科技部973首席科学家，获国家自然科学二等奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、美国化学会“测量科学进展讲座奖”和第十二届“谈家桢生命科学创新奖”等奖励，入选美国科学促进会(AAAS)、国际电化学学会(ISE)、美国医学和生物工程院(AIMBE)和英国皇家化学会(RSC)会士。现任ACS Appl. Mater. Interfaces副主编、ChemPlusChem编委会共同主席。
　　报告中，樊春海院士详细介绍了他利用DNA分子自组装和识别能力，构建了均一性良好、结构可控的框架核酸材料，并以DNA四面体为例，详细介绍了框架核酸材料在精准生物、化学和医学领域的应用。报告结束后，樊院士与参会师生进行了深入的座谈交流，取得了良好的反响。  

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近日，应Nature系列新上线期刊Nature Methods Reviews Primers邀请，上海交通大学樊春海院士领衔组织了DNA纳米技术领域多个国家的知名学者，包括美国亚利桑那州立大学Hao Yan教授、耶鲁大学Chenxiang Lin教授，德国慕尼黑工业大学Friedrich C. Simmel教授、杜伊斯堡-埃森大学Barbara Saccà教授、马普研究所Na Liu教授，丹麦奥胡斯大学Kurt V. Gothelf教授，中国科学院上海高等研究院/张江实验室李江研究员等，共同撰写了题为 “DNA origami” （DNA折纸术）的领域引导性综述，并发表于该刊2021年1月的创刊号上（https://doi.org/10.1038/s43586-020-00009-8）。编辑同期配发了PrimeView进行推介。

        Nature Reviews Primers综述通常围绕一个重要主题，邀请跨地区跨学科的多名顶尖学者合作撰写，旨在面向更为广泛的读者，概述该主题相关方向的发生发展、方法与应用。
        DNA折纸术（DNA origami）是DNA纳米技术的一个重要分支。该方法发明于2006年（Nature 2006），即利用上百条短单链DNA作为“订书钉”，辅助折叠一条长达数千碱基的噬菌体基因组单链DNA，并自组装形成预先设计的结构。近年来，DNA折纸术迎来了快速发展，目前几乎可以定制任意形状的复杂几何结构，包括各种实心或者镂空的3D结构、复杂曲面结构、可以动态变构的纳米装置与纳米机器人等等。多种界面友好的DNA折纸设计软件也先后出现，大大降低了DNA折纸术的门槛，使初学者也可以方便地设计定制的折纸结构，从而推动了整个领域的繁荣发展。
        该引导性综述论文概述了DNA折纸术的设计、合成、纯化、表征、保存等方法，并且对于不同技术路径的优缺点和适用场景进行了论述。以DNA折纸作为模板或框架，可以定制纳米级精度的金属、矿物、有机分子、生物大分子等材料的纳米结构。论文展示了DNA折纸术在多个领域具有代表性的前沿应用，包括微纳制造、纳米光子学/电子学、生物成像、生物催化、药物递送、生物物理学、生物计算与纳米机器等。同时，本文也讨论了DNA折纸术面临的一些挑战，例如缺陷控制、结构稳定性等，并提出了可能的解决方案。
        论文对DNA折纸术的未来发展提出了设想。如，引入更加模块化、自动化的设计与合成理念，并将这些理念推广到其他的大分子的微纳制造领域；构建多尺度精确（精度跨越亚纳米到厘米尺度）的DNA结构；制造具有智能的DNA或RNA机器人，并在动物和人体内工作，实现真正的智能诊疗应用。可以预期，在DNA折纸术诞生十五年之际发表该论文有望推动这一技术的进一步发展，吸引不同专业背景的学者加入，催生更多的理论与技术创新，并共同推动DNA纳米技术在交叉学科领域中的应用与突破。