叶海峰

2021 – 至今    华东师范大学 生命科学学院    二级研究员、博士生导师、副院长

2014 – 2021    华东师范大学 生命科学学院    研究员、博士生导师

2012 – 2013    瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich) 生物系统科学与工程系 博士后

叶海峰，男，国家重点研发计划首席科学家、国家高层次科技领军人才入选者，国家优青获得者，华东师范大学生命科学学院、上海市调控生物学重点实验室研究员，博士生导师，担任华东师范大学医学合成生物学研究中心执行主任。2004年于宁波大学获得理学学士学位，2007年于华东师范大学获得理学硕士学位。2007年8月赴瑞士留学，就读于瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich），师从Martin Fussenegger院士，并于2012年7月获得瑞士苏黎世联邦理工学院生物系统工程系博士学位。2012年到2013年继续留任原单位进行博士后研究工作。2013年被授予瑞士苏黎世联邦理工学院最高荣誉奖章：“ETH Silver Medal”。

叶海峰博士主要从事合成生物学与生物医学工程领域的研究。主要利用合成生物学的理念和方法对细胞进行遗传学改造和重编程，重新设计、构建智能基因网络调控系统用于疾病的精准治疗。主要研究内容包括：人工基因线路和定制细胞的设计与合成、光遗传学与疾病治疗、精准可控基因编辑体系、代谢疾病智能诊疗、肿瘤免疫智能诊疗、合成生物学与再生医学、微生物合成生物学与智能诊疗等。相关研究成果以第一或通讯作者身份发表在Science、Science Translational Medicine (2篇封面文章)、Science Advances(3篇)、Nature Biotechnology、Nature Biomedical Engineering、Nature Chemical Biology、Nature Communications（4篇）、Proc Natl Acad Sci USA (3篇)、Molecular Therapy （2篇）等杂志。其研究成果被多家著名学术杂志Cell、 Nature Medicine、Nature Chemical Biology、Nature Review Molecular Biology等做亮点报道；近百家国内外知名媒体（新华社、人民日报、科技日报、澎湃新闻、BBC、EurekaAlert@AAAS、ScienceDaily、MIT Technology Review、IEEE Spectrum、Science Bulletin、GEN、Descover、Bioworld 等）进行广泛报道。

目前承担国家重点研发计划“合成生物学”专项1项、主持国家自然科学基金项目5项、上海市科委基础处合成生物学重大、重点专项各1项、上海市科技启明星项目1项。参与国家科技部重大专项子课题1项。申请发明专利18项,授权6项。同时担任教育部科技交叉委委员、中国生物工程学会理事、中国生物工程学会合成生物学专业委员会委员、中国生物工程学会青年工作委员会委员、上海市生物工程学会第七届理事会理事、上海市生物工程学会合成生物学专业委员会副主任委员。

代表性研究论文 (*通讯作者)

26.AAV-delivered muscone-induced transgene system for treating chronic diseases in mice via inhalation

Wu X#, Yu Y#, Wang M#, Dai D, Yin J, Liu W, Kong D, Tang S, Meng M, Gao T, Zhang Y, Zhou Y, Guan N, Zhao S, Ye H*.

Nature Communications.2024 Feb 6;15(1):1122. doi: 10.1038/s41467-024-45383-z.

25.A programmable protease-based protein secretion platform for therapeutic applications

Xinyi Wang, Liping Kang, Deqiang Kong, Xin Wu, Yang Zhou, Guiling Yu, Di Dai & Haifeng Ye*.

Nature Chemical Biology.2023 Oct 23. doi:https://doi.org/10.1038/s41589-023-01433-z.

24.Engineering antiviral immune-like systems for autonomous virus detection and inhibition in mice

Wang Y, Xu Y, Tan CW, Qiao L, Chia WN, Zhang H, Huang Q, Deng Z, Wang Z, Wang X, Shen X, Liu C, Pei R, Liu Y, Xue S, Kong D, Anderson DE, Cai F, Zhou P, Wang LF*, Ye H*

 Nature Communications. 2022 Dec; 13, 7629.doi:10.1038/s41467-022-35425-9.

23.Optogenetic-controlled immunotherapeutic designer cells for post-surgical cancer immunotherapy

Yu Y, Wu X, Wang M, Liu W, Zhang L, Zhang Y, Hu Z, Zhou X, Jiang W, Zou Q, Cai F, Ye H*

Nature Communications. 2022 Oct;13, 6357. doi:10.1038/s41467-022-33891-9.

22. A small and highly sensitive red/far-red optogenetic switch for applications in mammals

Yang Zhou^#, Deqiang Kong^#, Xinyi Wang, Guiling Yu, Xin Wu, Ningzi Guan, Wilfried Weber & Haifeng Ye*

Nat Biotechnol. 2022 Feb;40(2):262-272. doi: 10.1038/s41587-021-01036-w.

21. Genetic-code-expanded cell-based therapy for treating diabetes in mice

Chao Chen#, Guiling Yu#, Yujia Huang#, Wenhui Cheng, Yuxuan Li, Yi Sun, Haifeng Ye* & Tao Liu*

Nature Chemical Biology, 2022 Feb; 18, 47–55. doi: 10.1038/s41589-021-00899-z.

20. Far-red light-activated human islet-like designer cells enable sustained fine-tuned secretion of insulin for glucose control

Guiling Yu, Mingliang Zhang, Ling Gao, Yang Zhou, Longliang Qiao, Jianli Yin, Yiwen Wang, Jian Zhou*, and Haifeng Ye*

Molecular Therapy.2022 Jan 5;30(1):341-354. doi: 10.1016/j.ymthe.2021.09.004. 

19. Engineering genetic devices for in vivo control of therapeutic T cell activity triggered by the dietary molecule resveratrol

Linfeng Yang, Jianli Yin, Jiali Wu, Longliang Qiao, Evan M Zhao, Fengfeng Cai, Haifeng Ye*

Proc Natl Acad Sci USA. 2021 Aug 24;118(34):e2106612118. doi: 10.1073/pnas.2106612118.

18. A versatile genetic control system in mammalian cells and mice responsive to clinically licensed sodium ferulate

Yi Wang^#, Shu Liao^#, Ningzi. Guan, Yuanxiao. Liu, Kaili. Dong, Wilfried Weber, Haifeng Ye*

Science Advances. 2020, 6, eabb9484.doi: 10.1126/sciadv.abb9484.

17. A non-invasive far-red light-induced split-Cre recombinase system for controllable genome engineering in mice

Jiali Wu^#, Meiyan Wang^#, Xueping Yang^#, Chengwei Yi, Jian Jiang, Yuanhuan Yu，Haifeng Ye*

Nature Communications. 2020 Jul 24;11(1):3708. doi: 10.1038/s41467-020-17530-9.

16. Engineering a far-red light–activated split-Cas9 system for remote-controlled genome editing of internal organs and tumors

Yuanhuan Yu, Xin Wu, Ningzi Guan, Jiawei Shao, Huiying Li, Yuxuan Chen, Yuan Ping, Dali Li and Haifeng Ye*

Science Advances. 2020, Vol. 6, no. 28, eabb1777 .doi: 10.1126/sciadv.abb1777.

15. Electrogenetic cellular insulin release for real-time glycemic control in type 1 diabetic mice

Krzysztof Krawczyk, Shuai Xue, Peter Buchmann, Ghislaine Charpin-El-Hamri, Pratik Saxena, Marie-Didiée Hussherr, Jiawei Shao, Haifeng Ye, Mingqi Xie, Martin Fussenegger*

Science. 2020 May 29;368(6494):993-1001. doi: 10.1126/science.aau7187.

14. A green tea–triggered genetic control system for treating diabetes in mice and monkeys

Jianli Yin, Linfeng Yang, Lisha Mou, Kaili Dong, Jian Jiang, Shuai Xue, Ying Xu, Xinyi Wang, Ying Lu, Haifeng Ye*

Science Translational Medicine. 2019 Oct 23;11(515):eaav8826. doi: 10.1126/scitranslmed.aav8826. (Cover story)

13. Synthetic far-red light-mediated CRISPR-dCas9 device for inducing functional neuronal differentiation

Jiawei Shao, Meiyan Wang, Guiling Yu, Sucheng Zhu, Yuanhuan Yu, Boon Chin Heng, Jiali Wu, 

Haifeng Ye*

Proc Natl Acad Sci USA. 2018 Jul 17;115(29):E6722-E6730. doi: 10.1073/pnas.1802448115.

12. A synthetic free fatty acid-regulated transgene switch in mammalian cells and mice

Ying Liu, Ghislaine Charpin-EI Hamri, Haifeng Ye, Martin Fussenegger*

Nucleic Acids Res. 2018 Oct 12;46(18):9864-9874.doi: 10.1093/nar/gky805.

11.  Immunomimetic Designer Cells Protect Mice from MRSA Infection

Ying Liu, Peng Bai, Anne-Kathrin Woischnig, Ghislaine Charpin-El Hamri, Haifeng Ye, Marc Folcher, Mingqi Xie, Nina Khanna, Martin Fussenegger*

Cell. 2018 Jul 12;174(2):259-270.e11. doi:10.1016/j.cell.2018.05.039.Epub 2018 Jun 21.

10. Smartphone-controlled opto-genetically engineered cells enable semiautomatic glucose homeostasis in diabetic mice

Jiawei Shao, Shuai Xue, Guiling Yu, Yuanhuan Yu, Xueping Yang, Yu Bai, Sucheng Zhu, Linfeng Yang, Jianli Yin, Yidan Wang, Shuyong Liao, Sanwei Guo, Mingqi Xie, Martin Fussenegger, Haifeng Ye*

Science Translational Medicine. 2017 Apr 26;9(387):eaal2298. doi:10.1126/scitranslmed.aal2298.(Cover story)

9.  A synthetic biology-inspired therapeutic strategy for targeting and treating hepatogenous diabetes.

Shuai Xue, Jianli Yin, Jiawei Shao, Yuanhuan Yu, Linfeng Yang,Yidan Wang, Mingqi Xie, Martin Fussenegger and Haifeng Ye*

Molecular Therapy. 2017 Feb 1;25(2):443-455. doi: 10.1016/j.ymthe.2016.11.008. (corresponding author)

8. Self-adjusting synthetic gene circuit for correcting insulin resistance

Haifeng Ye* †, Mingqi Xie†, Shuai Xue, Ghislaine Charpin-El Hamri, Jianli Yin, Henryk Zulewskiand Martin Fussenegger*

Nature Biomedical Engineering. 2017 Jan;1(1):0005.doi: 10.1038/s41551-016-0005. (co-first and co-corresponding author)

7.  β-cell-mimetic designer cells provide closed-loop glycemic control

Mingqi Xie, Haifeng Ye, Hui Wang, Ghislaine Charpin-El Hamri, Claude Lormeau, Pratik Saxena, Jörg Stelling* and Martin Fussenegger*

Science. 2016 Dec;354(6317):1296-1301. doi: 10.1126/science.aaf4006.

6.  A synthetic biology-based device prevents liver injury in mice

Peng Bai, Haifeng Ye, Mingqi Xie, Pratik Saxena, Henryk Zulewski, Ghislaine Charpin-El Hamri, Valentin Djonovand，Martin Fussenegger*

Journal of Hepatology. 2016 Jul;65(1):84-94. doi: 10.1016/j.jhep.2016.03.020.

5. Cosmetics-triggered percutaneous remote control of transgene expression in mice

Wang H, Haifeng Ye, Xie M, Daoud El-Baba M, Fussenegger M*

Nucleic Acids Res. 2015 Aug 18;43(14):e91. doi: 10.1093/nar/gkv326.

4. Antagonistic control of a dual-input mammalian gene switch by food additives

Mingqi Xie, Haifeng Ye, Hamri GC, Martin Fussenegger*

Nucleic Acids Res. 2014 Aug;42(14):e116. doi: 10.1093/nar/gku545.

3. Pharmaceutically controlled designer circuit for the treatment of the metabolic syndrome

Haifeng Ye, Charpin-El Hamri, G., Zwicky, K., Christen, M., Marc Folcher, Martin Fussenegger*

Proc Natl Acad Sci USA. 2013 Jan 2;110(1):141-6.doi: 10.1073/pnas.1216801110.

2. A synthetic optogenetic transcription device enhances blood-glucose homeostasis in mice

Haifeng Ye,Daoud-El Baba, M., Peng, R.W. & Martin Fussenegger*

Science. 2011 Jun 24;332(6037):1565-8. doi: 10.1126/science.1203535.

1. Poly(gamma,L-glutamic acid)-cisplatin conjugate effectively inhibits human breast tumor xenografted in nude mice

Haifeng Ye, Jin L, Hu R, Yi Z, Li J, Wu Y, Xi X, Wu Z*

Biomaterials. 2006 Dec;27(35):5958-65.

    担任教育部科技交叉委委员、中国生物工程学会理事、中国生物工程学会合成生物学专业委员会委员、中国生物工程学会青年工作委员会委员、上海市生物工程学会第七届理事会理事、上海市生物工程学会合成生物学专业委员会副主任委员等。

    先后担任Nature Chemical  Biology, Nucleic Acids Res., Journal of Biotechnology, Nature Communications, Plos Medicine等学术期刊审稿人。

    叶海峰博士主要从事合成生物学与生物医学工程领域的研究。主要聚焦于针对重大代谢疾病和肿瘤的精准化、智能化的基因治疗和细胞治疗。利用合成生物学的理念和方法对细胞进行遗传学改造和重编程。重新设计、构建智能基因网络调控系统用于疾病的精准治疗。主要研究内容包括：人工基因线路和定制细胞的设计与构建、光遗传学与疾病精准治疗、精准可控基因编辑体系、代谢疾病智能诊疗、肿瘤免疫智能诊疗、合成生物学与再生医学、药物工程菌设计改造与应用研究、微生物合成生物学与智能诊疗等。

本课题组研究方向示意图

研究团队

研究员：叶海峰

副研究员：管宁子 

博士后：尹剑丽、王义丹、余贵玲、周阳、乔龙亮、王欣怡
博士研究生：吴嘉丽、孔德强、王欣怡、刘兴万、康利萍、马小丁、严涛、王智浩、万航、牛灵雪、邓振强
硕士研究生：黄琴、魏雨、高纤云、周雯敏、王其霖、刘梦瑶、李蕾、项馨瑶、马文博、胡凌风
联合培养：罗津（复旦大学）、赵雨（联合培养，上海交大2019届博士）

毕业生：朱苏承（2017届硕士）、廖舒勇（2017届硕士）、董凯丽（2018届硕士）、杨雪平（2018届硕士）、易成伟（2019届硕士）、薛帅（2019届博士）、尹剑丽（2019届博士）、邵佳伟（2019届博士）、刘缘晓（2020届硕士）、王义丹（2020届博士）、杨林凤（2020届博士）、徐颖（2021届硕士）、于袁欢（2021届博士）、余贵玲（2021届博士）、刘文静（2022届硕士）、周阳（2022届博士）、乔龙亮（2023届博士）、高天（2023届博士）、王欣怡（2023届博士）、武鑫（2023届博士）

实验室活动

14.上海市科委定向项目，项目名称：设计开发智能活体药物用于代谢病和肿瘤的诊疗，项目编号：23HC1410100，2023年12月-2026年11月，在研，主持。

13.国家自然科学基金原创探索项目，项目名称：基于人工定制细胞的智能电子药物及其用于代谢稳态控制的研究 ，项目编号：32250010，2023年1月-2025年12月，在研，主持。

12.国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目，项目名称：一种红光调控的钙离子信号控制器与肿瘤免疫治疗，项目编号：32261160373，2023年1月-2026年12月，在研，主持。

11.上海市科委科技项目，项目名称：快速、高通量食源性病毒检测传感器的设计与构建，项目编号：22N31900300，2022年4月-2025年3月，在研，主持。

10.国家重点研发计划“合成生物学”专项，项目编号：2019YFA0904500，2020年1月-2024年12月，在研，首席科学家。

9.国家自然科学基金面上项目，项目名称：远红光调控Cre-loxP基因编辑重组酶系统的设计、构建及其功能研究，项目编号：31971346，2020年1月-2023年12月，在研，主持。

8.国家自然科学基金国际合作项目，项目名称：合成生物学驱动的智能病毒传感器用于人畜共患病毒的预防和控制研究，项目编号：31861143016，2019年1月-2021年12月，主持，已结题。

7.上海市科委科技项目，项目名称：设计、构建精准可控定制化细胞及其在生物医学领域的应用研究，项目编号：18JC1411000，2018年6月-2021年5月，主持，已结题。

6.国家自然科学基金委优秀青年基金项目，项目名称：合成生物学，项目编号：31522017，2016年1月-2018年12月，已结题。

5.科技部国家重点研发计划干细胞及转化研究，项目名称：糖酵解-线粒体代谢与干性相互调控的机制研究，项目编号：2016YFA0100300，2016年6月至2021年6月，研究骨干，已结题。

4.国家自然科学基金面上项目，项目名称：原儿茶酸基因网络调控系统的设计、构建及其用于肥胖治疗的研究，项目编号：31470834，2015年1月-2018年12月，主持，已结题。

3.国家自然科学基金面上项目，项目名称：设计、构建白藜芦醇调控的基因开关系统及其在肿瘤治疗中的应用研究，项目编号：31670869，2017年1月至2018年12月，主持，已结题。

2.上海市科委“科技创新行动计划”基础研究领域重点项目，项目名称：人工设计、合成原儿茶酸调控基因环路系统及其抗肥胖的研究，项目编号14JC1401700，2014年7月-2017年8月，主持，已结题。

1.上海市青年科技启明星计划，项目名称：人工设计、合成齐墩果酸基因环路系统及其治疗糖尿病的研究，项目编号：15QA1401500，2015年4月-2018年3月，主持，已结题。

11.现有的定制细胞对治疗蛋白的表达局限于转录或翻译水平的调控，无法满足对有即时用药需求的疾病治疗。针对这一问题，通过重编程蛋白质分泌途径，开发了一个精准可控的蛋白质快速释放技术平台PASS系统。通过调控不同蛋白药物的快速释放，研究人员在多种疾病小鼠中实现了分钟级别的快速降糖、降血压、以及镇痛的效果。

（A programmable protease-based protein secretion platform for therapeutic applications.Nature Chemical Biology，Wang et. al.,2023)

PASS的设计原理图

10.设计了一组集病毒检测清除于一体的闭环式人造免疫样系统ALICE。该系统成功模拟了人体的抗病毒免疫系统，能够自动感应和破坏入侵的病毒。该系统以感知外源核酸的STING蛋白为接头，连接人工搭建的信号反应网络，同步输出多重抗病毒功能模块（包含抗病毒细胞因子IFN-α和IFN-β、降解病毒核酸的CRISPR-Cas9、抗病毒中和抗体）。当病毒入侵时，ALICE系统能够自动感知，并同步输出抗病毒功能蛋白，发挥抗病毒效果。研究团队认为，本研究中的各类ALICE系统可作为示例模型，未来很容易适应特定免疫样细胞的设计开发，实现以哺乳动物为目标的潜在病原体的智能感应和清除。

(Engineering antiviral immune-like systems for autonomous virus detection and inhibition in mice.Nature Communications,Wang et. al.,2022)

为了更加形象地展示ALICE系统的作用原理，研究团队用“后羿射日”的典故比拟该系统，后羿是装载ALICE基因线路的底盘细胞，手上的弓箭是不同类别的抗病毒功能蛋白，天上的太阳代表不同种类的病毒。后羿精准操控弓箭，击碎病毒。

9.开发了一种模块小且灵敏度高的新型光遗传学工具—REDMAP系统。与现有的光遗传工具相比，REDMAP系统具有高转录激活效率(>150倍)和快速激活/失活(1s)动力学的特点，同时该系统具有更高的灵敏度和更高的基因诱导倍数，已成功地将REDMAP用于转基因表达、调控细胞内信号通路、控制表观基因组重塑，利用AAV递送在动物体内长期进行转基因控制以及在糖尿病治疗中调节胰岛素表达。该工具有望用于精准可控的基因编辑、基因治疗和细胞治疗等领域，加速了光遗传学从基础研究向生物医学转化研究的进展。

（A small and highly sensitive red/far-red optogenetic switch for applications in mammals. Nature Biotechnology,Yang et. al.,2022）

（科技日报、光明网、央广网、澎湃新闻等广泛报道）

The red/far-red light-mediated and minimized ΔPhyA-based photoswitch (REDMAP)

8.用于食疗糖尿病！密码子扩展细胞疗法。该研究利用基因密码子扩展技术开发了非天然氨基酸调控的胰岛素细胞治疗系统（Noncanonical Amino acids (ncAAs)-triggered Therapeutic Switch, NATS），证明了该系统能够在翻译水平快速调控蛋白质表达。该文章开发的NATS系统跨越了传统的转录水平调控，直接在翻译阶段控制蛋白表达，提高了蛋白质调控速度，扩展了合成生物学用于细胞治疗的调控工具，补充了合成生物学中的蛋白调控开关工具库，也为基因密码子扩展技术的应用创新提供了新的思路。为糖尿病等需要即时干预的疾病提供了新的治疗策略。文章首次将基因密码子扩展技术应用于细胞治疗，期待未来科学家能够进一步开发基因密码子扩展技术在疾病治疗方面的应用。

(Genetic-code-expanded cell-based therapy for treating diabetes in mice.Nature Chemical Biology,Chao Chen#, Guiling Yu# et.al., 2022)

（澎湃新闻、搜狐网、网易等媒体广泛报道）

NAST系统在翻译水平快速调控蛋白表达

7.“喝绿茶治糖尿病”有了续集：“喝红酒”治癌症？两年前，一篇发表在《科学-转化医学》的研究是在细胞里植入了分子“开关”，一喝绿茶就能释放胰岛素降血糖。2021年8月18日，《美国科学院院刊》发表了它的“姊妹篇”，请能杀肿瘤细胞的T细胞“喝红酒”，让它们更安全、可控地去治疗肿瘤。CAR-T疗法，作为一种新兴的肿瘤免疫精准疗法，在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治疗中有显著疗效，被普遍认为是人类最有潜力攻克癌症的疗法之一。然而，CAR-T疗法引发的细胞因子风暴等严重影响了该疗法的安全性，也限制了其临床推广。经过六年半的科研攻关，叶海峰团队创造性地开发出通过葡萄酒成分白藜芦醇调控的基因表达装置，并率先应用于肿瘤免疫治疗中，该装置可以在尽可能降低毒性的情况下提高体内的肿瘤免疫治疗效果。在白血病小鼠模型中，通过口服或者腹腔注射白藜芦醇都可以精准调控诱导型CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤，从而延长了小鼠的生存时间。2021年8月18日，这一研究成果在《美国科学院院刊》发表。

（Engineering genetic devices for in vivo control of therapeutic T cell activity triggered by the dietary molecule resveratrol. Proc Natl Acad Sci USA,Yang et. al., 2021）

（科技日报、澎湃新闻、科学网、BioWorld Science等媒体广泛报道）

6.“以茶为令”启动人工设计的基因调控系统，进而治疗糖尿病。团队利用合成生物学思想，历时六年努力，终于解锁了茶的新功能，巧妙地利用绿茶的次级代谢产物原儿茶酸（PCA），设计合成了PCA调控的转基因表达控制系统，并将其安装在细胞中，应用于可控的表观遗传重塑、基因编辑、生物计算机以及精准药物递送治疗糖尿病。为了代替胰岛素注射治疗糖尿病的方法，科研人员设计合成了PCA精确调控降血糖肽（胰岛素等）表达释放的人工定制细胞，以达到治疗糖尿病的目的。研究结果表明移植该人工定制细胞的糖尿病小鼠只需口服定制的浓缩绿茶或者原儿茶酸，便可持续性获取胰岛素，控制体内血糖稳定，无需每天定时服用或者注射胰岛素，并已在灵长类动物猴子上得到验证，将大大减轻糖尿病患者的痛苦。该工作不仅可以进一步促进细胞治疗的精准化，也为基础研究工作提供有用的研究工具。

（A green tea–triggered genetic control system for treating diabetes in mice and monkeys. Science Translational Medicine，Yin et.al.,2019，封面文章）

（新华社、人民日报、科技日报、澎湃新闻、科学网、EurkAlert、GEN、Discover、Medical Xpress等媒体广泛报道）

原儿茶酸（PCA）调控胰岛素/GLP-1表达的工程细胞设计示意图

5.在课题组前期研究工作基础上开发出的光遗传技术：远红光调控转基因表达控制系统（Science Translational Medicine, 2017）与CRISPR-dCas9基因编辑两大技术相结合，开发出了远红光调控的CRISPR-dCas9内源基因转录激活装置（FACE），该系统具有诱导倍数高、组织穿透力强、高度时空特异性以及低毒性等优点。该研究首次在细胞水平和动物体内实现了利用远红光操控基因组内源基因的表达，并在远红光诱导下，成功地将iPSCs诱导分化为功能性神经细胞。这些研究进一步开拓了光遗传学工具箱，为哺乳动物细胞基因组的精密时空遗传调控的基础理论研究和转化应用研究奠定了基础，进一步促进了基于光遗传学的精准治疗和临床转化研究。

（Synthetic far-red light-mediated CRISPR-dCas9 device for inducing functional neuronal differentiation. Proc Natl Acad Sci USA, Shao et. al., 2018）（人民日报头版、科技日报、澎湃新闻等媒体广泛报道）

远红光控制的CRISPR-dCas9内源基因转录激活装置（FACE）示意图

4.开发了远红光调控转基因表达控制系统。实现只需一束远红光即可调控基因表达。利用多学科技术交叉，建立了通过智能手机APP超远程调控人工定制胰岛细胞治疗糖尿病的电子药物平台. 该项研究颠覆了传统口服和注射药物治疗糖尿病的方法，只需光照或者点点手机App实现远程控制糖尿病患者血糖目的。美国同行专家Mark Gomelsky教授对该研究发表了评论：“突出的典范”、“令人惊奇的研究”。被Nature、Science官网等引用报道。

（Smartphone-controlled optogenetically engineered cells enable semiautomatic glucose homeostasis in diabetic mice.Science Translational Medicine, Shao et. al., 2017封面文章）

(媒体报道：新华社、人民日报、英国BBC、麻省理工大学技术报告、美国科学促进会EurekAlert、美国电气电子工程师学会科技纵览IEEE Spectrum、美国每日科技ScienceDaily)

能手机远程治疗糖尿病设计示意图

3. 设计、构建胰岛素传感器和血糖传感器两种基因闭合环路的定制细胞，分别用于胰岛素抵抗和糖尿病智能诊疗。

（Self-adjusting synthetic gene circuit for correcting insulin resistance. Nature Biomedical Engineering ,Ye et. al.,2017；β-cell-mimetic designer cells provide closed-loop glycemic control. Science, Xie et. al., 2016）

左：胰岛素智能传感器用于诊治胰岛素抵抗工作原理示意图。

右：血糖传感器用于诊治糖尿病的工作原理示意图。

2.在哺乳动物细胞中，设计、构建多种安全可靠的天然小分子开关系统，用于体内外精准调控基因表达，并用于肝病、肝源性糖尿病、闻香止疼等应用。

（Treatment of chronic pain by designer cells controlled by spearmint aromatherapy.Nature Biomedical Engineering，Wang et.al., 2018; A synthetic biology-inspired therapeutic strategy for targeting and treating hepatogenous diabetes. Molecular Therapy, Xue et.al., 2017；A synthetic biology-based device prevents liver injury in mice. Journal of Hepatology, Bai et.al, 2016; Antagonistic control of a dual-input mammalian gene switch by food additives. Nucleic Acids Res, Xie et.al., 2014；Cosmetics-triggered percutaneous remote control of transgene expression in mice. Nucleic Acids Res, Wang et.al., 2015）

左：齐墩果酸调控的工程细胞协同治疗肝源性糖尿病。

右：薄荷香控制的工程细胞治疗慢性疼痛。

1.在哺乳动物细胞中，设计、构建转录装置，使用光学或者化学物质诱导，可用于机体新陈代谢的程序化调控，增强血糖稳态，治疗代谢综合征。

（Pharmaceutically controlled designer circuit for the treatment of the metabolic syndrome. Proc Natl Acad Sci USA，Haifeng Ye et.al.,2013；A synthetic optogenetic transcription device enhances blood-glucose homeostasis in mice. Science，Haifeng Ye et.al., 2011）

(媒体报道：英国BBC、麻省理工大学技术报告、美国科学促进会EurekAlert、美国电气电子工程师学会科技纵览IEEE Spectrum、美国每日科技ScienceDaily、德国明镜期刊)

左：蓝光诱导转基因表达原理图。 右：胍那苄诱导转基因表达原理图。

人才计划及获奖

11. 2020 国家创新人才推进计划中青年科技领军人才入选者

10. 2019 获得长三角2019年度生物工程“优秀青年学者奖”

9. 2019 荣获华东师范大学研究生教育“优秀导师奖”

8. 2018 获得华东师范大学“杰出新人奖”

7. 2018 获科学中国人2017年度“杰出青年科学家奖”

6. 2015 国家自然科学基金“优秀青年基金”项目

5. 2015 上海市青年科技“启明星”计划

4. 2014 国家“青年人才”项目

3. 2013 瑞士苏黎世联邦理工学院最高荣誉奖章:“ETH Silver Medal”

2. 2011 中国国家留学基金委：国家优秀自费留学生奖学金

1. 2011 中国教育部、科技部：第六届海外留学生“春晖杯”创新创业大赛优胜奖

      媒体报道

叶海峰 研究员参加上海市人才工作座谈会

研究成果被多家著名学术杂志，及新华社、CCTV（英文频道）、BBC、MIT Technology Review、EurekAlert@AAAS等近百家媒体报道。

学生获奖

创新创业获奖

课题组研究生携研究成果参加创新创业大赛，荣获“创青春”全国大学生创业大赛全国总决赛金奖、上海赛区银奖，第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛银奖、上海赛区金奖、最佳创意单项奖，2019年大夏杯创新创业大赛金奖。

学生会议获奖

学生荣誉