陳學元，男，籍貫福建建甌，博士，中國科學院福建物質結構研究所研究員，。2005年入選中國科學院"百人計畫"回國工作。2013年獲得國家傑出青年科學基金（2013）。入選國務院政府特殊津貼專家（2014），首批福建省科技創新領軍人才（2014），科技部中青年科技創新領軍人才（2014）。近年來致力於發光材料電子結構與性能研究，在無機發光材料控制合成、電子結構、光學性能及套用取得重要進展，已在Nature Photonics, Nature Commun., J. Am.Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等刊物發表SCI論文140多篇，被他人引用五千多次，15篇論文入選近十年化學、材料和物理領域ESI高被引頻次論文（top 1%）；出版《稀土納米發光材料：從基礎到生物套用》等Springer英文專著2部，專章6篇；申請國內外發明專利34項（授權17項）。系列研究成果分別入選年度 “中國光學重要成果” （2010，2011，2013，2014）和 “中國稀土十大科技新聞”（2011，2014，2015）。
基本介紹
- 中文名：陳學元
- 外文名：Xueyuan Chen
- 國籍：中國
- 民族：漢族
- 出生地：福建省
- 職業：研究員，課題組組長
- 畢業院校：中科院福建物質結構研究所；中科大；國科大
個人經歷,研究方向,主要學術貢獻,1）發光材料的電子結構和激發態動力學,2）發光材料的光學性能,3）發光材料的生物套用探索,4）發光材料的先進測試平台研製,所獲榮譽,人才培養,代表作,
個人經歷
陳學元，男，籍貫福建建甌，研究員，博士生導師。1993年畢業於中國科技大學材料科學與工程系，1998年獲中科院福建物質結構研究所物理化學專業理學博士學位。2001-2005年在美國能源部阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）化學部從事博士後研究。2005年入選中國科學院"百人計畫"回國工作。2013年獲得國家傑出青年科學基金。入選國務院政府特殊津貼專家（2014），首批福建省科技創新領軍人才（2014），科技部中青年科技創新領軍人才（2014）。近年來致力於發光材料電子結構與性能研究，在無機發光材料控制合成、電子結構、光學性能及套用取得重要進展，已在Nature Photonics, Nature Commun., J. Am.Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等刊物發表SCI論文140多篇，被他人引用五千多次，15篇論文入選近十年化學、材料和物理領域ESI高被引頻次論文（top 1%）；出版《稀土納米發光材料：從基礎到生物套用》等Springer英文專著2部，專章6篇；申請國內外發明專利34項（授權17項）。系列研究成果分別入選年度 “中國光學重要成果” （2010，2011，2013，2014）和 “中國稀土十大科技新聞”（2011，2014，2015）。
曾任第十八屆國際固體激發態動力學會議（DPC’13）組委會主席，Journal of Luminescence (DPC’13專輯) Guest Editor，目前擔任中國科學院海西研究院固態光譜學和光物理國際研究中心主任，上海科技大學特聘教授，香港教育學院名譽教授，Journal of Luminescence和Reviews in Nanoscience and Nanotechnology期刊副主編，Nano Research和Science China Materials編委，中國青年科技工作者協會材料科學專業委員會委員，中國稀土學會發光專業委員會委員，中國微米納米技術學會第三屆理事會理事，全國摻雜納米材料發光性質、國際稀土開發與套用、全國稀土發光材料等學術會議的學術委員會委員，以及中國物理學會、OSA、ACS、RSC、NPG、IOP、Elsevier、Wiley-VCH、Springer、IEEE、AIP等80多種SCI國際刊物審稿專家。獲第十屆福建青年科技獎（2009），中科院上海分院第二屆傑出青年科技創新人才獎（2010），第十七屆運盛青年科技獎（2010），盧嘉錫優秀導師獎（2012），福建省自然科學優秀學術論文一等獎（2012，2014）。
研究方向
⒈納米光譜和光電子學：以自主研製的高分辨雷射光譜測試系統為手段，揭示納米發光材料不同於塊材的發光機理、螢光動力學和電聲子相互作用；
⒉稀土納米螢光標記材料及其生物套用：時間分辨和上轉換FRET螢光標記；
⒊稀土（鑭系）光物理和光化學：稀土化合物激發態動力學和能量傳遞
⒋太陽電池材料光電轉換機理：激子複合和分離；瞬態吸收和瞬態螢光；超快雷射光譜學
⒌新型光電子材料與器件：白光LED、雷射和非線性光學材料。
主要學術貢獻
陳學元研究小組一直致力於無機發光材料電子結構與性能研究，近五年來在稀土發光材料的控制合成、電子結構、光學性能及生物套用等方面取得了系列重要成果：
1）發光材料的電子結構和激發態動力學
實現稀土離子在寬禁帶半導體納米晶的體相摻雜和強螢光發射，TiO2:Er納米晶的光譜性能和局域結構的研究結果 (Small 2011, 7, 3046) 入選 “2011中國光學重要成果”。以稀土離子為結構探針，通過低溫高分辨螢光光譜揭示在稀土摻雜陽離子無序分布結構的晶體中普遍存在的結晶學位置對稱性破缺現象 (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1128) （化學領域ESI高被引頻次論文）。
2）發光材料的光學性能
利用核殼結構實現Eu在水溶性NaGdF4納米晶的上轉換和下轉換雙模螢光 (Adv. Mater. 2010, 22, 3266)，論文入選 “2010中國光學重要成果” 和材料領域ESI高被引頻次論文；利用中紅外飛秒雷射激發，在π共軛分子發光材料IPPS中實現五光子泵浦上轉換受激發射，同時獲淨轉換效率高達10.4%的三光子泵浦上轉換受激發射 (Nature Photonics 2013, 7, 234，入選 “2013中國光學重要成果”) ；突破常溫離子交換濕化學法製備高量子產率非稀土紅色螢光粉技術，實現高顯指低色溫暖白光LED高光效輸出(Nature Commun., 2014, 5, 4312，入選 “2014中國光學重要成果”和材料領域ESI高被引頻次論文)。
3）發光材料的生物套用探索
研製基於稀土氟化物和氧化物納米探針的新一代螢光生物標記材料，並成功用於生物分子尤其是腫瘤標誌物的異相和均相檢測 (Angew. Chem. Int. Ed.2011, 50, 6306; 2013,52, 6671; 2014,53, 1252)，其中超小ZrO2基稀土螢光生物探針的研製(JACS2012, 134, 15083)被美國C&EN和JACS Spotlights專欄評述。發展了基於KGdF4:Ln納米探針的光/磁雙模生物標記方法，實現TR-FRET生物檢測和MRI成像(JACS2012, 134, 1323)。建立基於稀土納米晶溶解增強的螢光免疫分析方法（DELBA），該方法比目前最靈敏的商用鑭系解離增強螢光免疫分析（DELFIA）試劑盒靈敏度提高了近3個數量級(Angew. Chem. Int. Ed.2014,53, 12498)，併入選“2014年中國稀土十大科技新聞”。基於DELBA新型試劑盒已實現對人血清腫瘤標誌物CEA、PSA和AFP的高靈敏特異性檢測（Chem. Sci. 2016, 7, 2572）。9篇論文入選化學領域ESI高被引頻次論文。
4）發光材料的先進測試平台研製
設計研製低溫高分辨雷射光譜儀和上轉換量子產率測試儀等，自主研製了綜合指標國際領先的光化學與光物理測試研究平台，發現許多新穎的光學性能；依託該平台與國內外夥伴小組合作，取得許多高水平成果，並發表在Science和Nature Mater等頂級期刊。
近五年來陳學元作為通訊作者已在Nature Photonics、Nature Commun.、JACS等發表SCI論文51篇，其中SCI大類一區論文31篇，影響因子>10論文16篇，封面/封底/卷首彩頁論文12篇（1篇Chem. Soc. Rev.封面，1篇Angew. Chem. Int. Ed.熱點論文/卷首彩頁）。論文近五年他引4500多次，其中11篇入選近十年化學、材料、物理領域ESI高被引頻次（top 1%）論文。出版《稀土納米發光材料：從基礎到生物套用》Springer專著1部，專章3篇。申請國內外發明專利33項（授權16項）。
所獲榮譽
入選中國“中青年科技創新領軍人才”（2014）
論文（Small2011, 7, 3046）入選福建省自然科學優秀學術論文一等獎（2014）
2013年度福建省科技創新領軍人才（2014）
論文（Nat. Photonics2013, 7, 234）入選《雷射與光電子學進展》雜誌“2013中國光學重要成果”（2014）
盧嘉錫優秀導師獎（2012）
論文（Adv. Mater., 22, 3266, 2010）入選福建省自然科學優秀學術論文一等獎（2012）
論文（Small2011, 7, 3046）入選《雷射與光電子學進展》雜誌“2011中國光學重要成果”（2012）
論文（Adv. Mater.2010, 22, 3266）入選《雷射與光電子學進展》雜誌“2010中國光學重要成果”（2011年）
第十七屆運盛青年科技獎（2010年）
中科院上海分院第二屆傑出青年科技創新人才獎（2010年）
首屆福建省傑出青年基金獲得者（2009年）
中科院上海分院首屆傑出青年科技創新人才提名獎（2008年）
新世紀百千萬人才工程省級人選（2008年）
福建省第六屆自然科學優秀學術論文二等獎和三等獎（2003年）
第一屆全國發光學徐敘瑢優秀青年論文獎二等獎（1998年）
中科院院長獎學金優秀獎（1997年）
人才培養
目前課題組已形成了包括8名學術骨幹和8名研究生在內的年輕、精幹的研究團隊，其中副研究員/高級工程師4人，助理研究員4人。已培養博士7名，碩士7名，目前指導研究生8人，其中劉永升獲得中科院福建物構所優秀畢業生一等獎（2010年），中科院院長優秀獎（2010年）和盧嘉錫優秀研究生獎（2010年），入選海西研究院“春苗計畫”人才專項（2012）和2013年度中國科學院青年創新促進會會員（2012）；塗大濤和劉麗琴分別獲中科院福建物構所優秀畢業生二等獎（2011年）和三等獎（2009年），肖清波獲得中國科協第八屆博士生學術年會優秀論文獎（2010年），鞠強和塗大濤分別獲得2010和2012年全國納米發光學術會議最佳牆報獎，盧珊獲得第六屆全國結構化學學術會議最佳牆報獎（2012）。馬恩獲得英國愛丁堡儀器套用研究論文卓越獎（一等獎）（2013）；塗大濤入選2014年度中國科學院青年創新促進會會員（2014），黃萍獲得中科院福建物構所優秀畢業生二等獎（2014年）以及朱李月華獎（2014）；徐金獲得中科院福建物構所優秀畢業生一等獎（2016年）， 此外，課題組先後有8名成員獲得國家自然科學青年基金項目資助，6名成員獲得了福建省青年人才基金項目資助。
代表作
（主要列舉nature系列以及JACS,Angew,Chem.Soc.Rev,Advanced materials）
1. Xueyuan Chen, Yongsheng Liu, and Datao Tu, Lanthanide-Doped Luminescent Nanomaterials: From Fundamentals to Bioapplications,Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014, ISBN: 978-3-642-40364-4 (eBook).
2. Yongsheng Liu, Shanyong Zhou, Zhu Zhuo, Renfu Li, Zhuo Chen, Maochun Hong*, and Xueyuan Chen*, “In-Vitro Upconverting/Downshifting Luminescent Detection of Tumor Markers Based on Eu-Activated Core-Shell-Shell Lanthanide Nanoprobes”, Chem. Sci. 2016, DOI: 10.1039/C6SC01195K.
3. Huajun He#, En Ma#, Yuanjing Cui#, Jiancan Yu, Yu Yang, Tao Song, Chuan-De Wu, Xueyuan Chen*, Banglin Chen*, and Guodong Qian*, “Polarized three-photon-pumped laser in a single MOF microcrystal”,Nat. Commun. 2016, 7, 11087. DOI: 10.1038/NCOMMS11087.
4. Jin Xu, Shanyong Zhou, Datao Tu, Wei Zheng, Ping Huang, Renfu Li, Zhuo Chen, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Sub-5 nm Lanthanide-Doped Lutetium Oxyfluoride Nanoprobes for Ultrasensitive Detection of Prostate Specific Antigen”, Chem. Sci. 2016, 7, 2572-2578.
5. Shan Lu, Datao Tu, Ping Hu, Jin Xu, Renfu Li, Meng Wang, Zhuo Chen, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Multifunctional Nano-Bioprobes Based on Rattle-Structured Upconverting Luminescent Nanoparticles”,Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 7915-7919.
6. Wei Zheng, Ping Huang, Datao Tu, En Ma, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-Doped upconversion Nano-Bioprobes: Electronic Structures, Optical Properties, and Biodetection”,Chem. Soc. Rev.,44, 1379-1415 (2015) (Inside Front Cover).
7. Shanyong Zhou, Wei Zheng, Zhuo Chen, Datao Tu, Yongsheng Liu, En Ma, Renfu Li, Haomiao Zhu, Mingdong Huang*, and Xueyuan Chen*, “Dissolution-Enhanced Luminescent Bioassay Based on Inorganic Lanthanide Nanoparticles”,Angew. Chem. Int. Ed.,53, 12498-12502(2014)
8. Haomiao Zhu, Chun Che Lin, Wenqin Luo, Situan Shu, Zhuguang Liu, Yongsheng Liu, Jintao Kong, En Ma, Yongge Cao, Ru-Shi Liu*, and Xueyuan Chen*, “Highly efficient non-rare-earth red emitting phosphor for warm white light-emitting diodes”,Nat. Commun., 5, 4312 (2014).
9. Datao Tu, Wei Zheng, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Luminescent Biodetection Based on Lanthanide-Doped Inorganic Nanoprobes”,Coord.Chem. Rev., 273-274, 13-29 (2014).
10. Wei Zheng, Datao Tu, Yongsheng Liu, Wenqin Luo, En Ma, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-doped luminescent materials: electronic structures, optical properties, and bioapplications”,Sci. China Chem.(in Chinese), 44, 168-179 (2014) (Cover). 鄭偉, 塗大濤, 劉永升, 羅文欽, 馬恩, 朱浩淼, 陳學元*, “稀土無機發光材料: 電子結構、光學性能和生物套用”，中國科學：化學，44, 168-179 (2014) (封面).
11. Ping Huang, Wei Zheng, Shanyong Zhou, Datao Tu, Zhuo Chen, Haomiao Zhu, Renfu Li, En Ma, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-Doped LiLuF4 Upconversion Nanoprobes for the Detection of Disease Biomarkers”,Angew. Chem. Int. Ed., 53, 1252-1257 (2014) (Hot paper, featured asFrontispiece).
12. Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-Doped Luminescent Nanoprobes: Controlled Synthesis, Optical Spectroscopy, and Bioapplications”,Chem. Soc. Rev.,42, 6924-6858 (2013) .
13. Wei Zheng, Shanyong Zhou, Zhuo Chen, Ping Hu, Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Sub-10 nm Lanthanide-Doped CaF2 Nanoprobes for Time-Resolved Luminescent Biodetection”,Angew. Chem. Int. Ed., 52, 6671-6676 (2013).
14. Datao Tu, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Optical/magnetic multimodal bioprobes based on lanthanide-doped inorganic nanocrystals”,Chem. Eur. J.,19, 5516-5527 (2013) (Invited Concept article, featured as Frontispiece).
15. Qingdong Zheng*, Haomiao Zhu, Shan-Ci Chen, Changquan Tang, En Ma, and Xueyuan Chen*,“Frequency up-converted stimulated emission by simultaneous five-photon absorption”,Nature Photonics, 7, 234–239 (2013).
16. Da-Wei Fu, Hong-Ling Cai, Yuanming Liu, Qiong Ye, Wen Zhang, Yi Zhang, Xue-Yuan Chen, Gianluca Giovannetti, Massimo Capone, Jiangyu Li*, and Ren-Gen Xiong*,“Diisopropylammonium bromide is a high-temperature molecular ferroelectric crystal”,Science,339, 425-428 (2013).
17. Datao Tu, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Liqin Liu, and Xueyuan Chen*,“Breakdown of Crystallographic Site Symmetry in Lanthanide-Doped NaYF4 Crystals”,Angew. Chem. Int. Ed., 52, 1128-1133 (2013)
18. Qianqian Su, Sanyang Han, Xiaoji Xie, Haomiao Zhu, Hongyu Chen, Chih-Kai Chen, Ru-Shi Liu, Xueyuan Chen, Feng Wang*, and Xiaogang Liu*, “The Effect of Surface Coating on Energy Migration-Mediated Upconversion”,J. Am. Chem. Soc., 134, 20849-20857 (2012).
19. Yongsheng Liu, Shanyong Zhou, Datao Tu, Hai Tang, Zhuo Chen, Mingdong Huang, Haomiao Zhu, En Ma, and Xueyuan Chen*, “Amine-Functionalized Lanthanide-Doped Zirconia Nanoparticles: Optical Spectroscopy, Time-Resolved FRET Biodetection and Targeted Imaging”,J. Am. Chem. Soc., 134, 15083-15090 (2012). (“Tiny, Brightly Glowing Nanoparticles Could Detect Disease Biomarkers” in: Chemical & Engineering News, September 5, 2012; “Lanthanide Biological Probe on a ZrO2 Nanoparticle Host”, highlighted in JACS Spotlights, 2012, Vol.134, No.39, 16093).
20. Huaiqing Zhao, Wei Qiang Ong, Feng Zhou, Xiao Fang, Xueyuan Chen, Sam F. Y. Li, Haibin Su, Nam-Joon Cho, and Huaqiang Zeng*, “Chiral crystallization of aromatic helical foldamers via complementarities in shape and end functionalities”,Chem. Sci., 3, 2042-2046 (2012).
21. Qiang Ju, Datao Tu, Yongsheng Liu, Renfu Li, Haomiao Zhu, Jincan Chen, Zhuo Chen, Mingdong Huang, Xueyuan Chen*, “Amine-Functionalized Lanthanide-Doped KGdF4 Nanocrystals as Potential Optical/Magnetic Multimodal Bioprobes”,J. Am. Chem. Soc., 134, 1323-1330 (2012).
22. Feng Wang, Renren Deng, Juan Wang, Qingxiao Wang, Yu Han, Haomiao Zhu, Xueyuan Chen, and Xiaogang Liu*, “Tuning Upconversion through Energy Migration in Core-Shell Nanoparticles”,Nature Mater., 10, 968-973 (2011).
23. Wenqin Luo, Chengyu Fu, Renfu Li, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Er3+ Doped Anatase TiO2 Nanocrystals: Crystal-Field Levels, Excited-State Dynamics, Upconversion and Defect Luminescence”,Small, 7, 3046-3056 (2011).
24. Datao Tu, Liqin Liu, Qiang Ju, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, Renfu Li and Xueyuan Chen*, “Time-Resolved FRET Biosensor Based on Amine-Functionalized Lanthanide-Doped NaYF4 Nanocrystals”,Angew. Chem. Int. Ed., 50, 6306-6310 (2011).
25. Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Wenqin Luo, and Xueyuan Chen*, “A Strategy to Achieve Efficient Dual-Mode Luminescence of Eu3+ in Lanthanides Doped Multifunctional NaGdF4 Nanocrystals”,Adv. Mater., 22, 3266- 3271 (2010).
