1994年毕业于四川大学原子分子物理专业,获理学博士。毕业至今在北京大学电子学系任教。现任中国生物物理学会理事,《原子与分子物理学报》编辑,北京大学前沿交叉学科研究院成员。长期从事原子结构与光谱及物理学与生物医学前沿交叉学科研究。2007-2008在美国加州大学伯克利分校物理系访问研究,从事生物单分子操纵研究。创建并主持“纳米生物光子学”实验室。作为课题负责人主持国家科技支撑计划项目1项,国家重点研发计划1项,国家自然科学基金重点项目1项、面上项目3项,北京市自然科学基金1 项,教育部基金项目2项,作为主要研究人员参与国家重大基础研究计划(973项目)2项,国家自然科学基金重大研究计划集成项目1项。获“北京大学教学优秀奖”,“北京大学实验技术成果”一等奖,多次荣获“奖教金”,在国内外核心刊物上发表论文70余篇。获得中国和美国授权发明专利多项,被《Who's Who in the World》(2010)收录。
教育背景
1979-1983:陕西师范大学物理系,理学学士
1988-1991:成都科技大学,原子与分子物理,理学硕士
1991-1994:四川大学,原子与分子物理,理学博士
2007-2008:University of California, Berkeley, visiting scholar
工作经历
1983.08-1988.08:新疆高等工业专科学校,讲师
1994.12-2007.04:北京大学电子学系,讲师,副教授
2010.06 - 至今:北京大学信息科学技术学院电子学系,教授
2000.03-至今:北京大学前沿交叉学科研究院,生物医学跨学科研究中心,教授
2013.05- 至今:北京大学-清华大学生命科学联合中心,教授
研究方向
1. 微纳生物光子学技术
发展激光单粒子显微操纵和检测的生物光子学技术,包括全自动光镊-光刀显微操纵技术,光镊-Raman光谱无标记单粒子检测与分选技术,新型无标记超分辨光学显微成像技术,气溶胶光镊技术、单细胞多模检测技术等及相应的光电子学技术。
2. 生物单细胞/单分子操纵与检测
以自主研发的光镊-光刀、Raman-光镊、无标记超分辨光学成像等先进的激光物理技术为手段,在单细胞/单分子层次精确探测细胞表面受体-配体、抗原-抗体的特异性单分子作用,研究细胞信号转导过程中生物大分子(DNA,蛋白质等)相互作用的单分子机制,并建立抗体与拮抗性药物筛选的新方法;单癌细胞药敏性与异质性分析与个体化精准诊疗;细菌无标记快速甄别与药敏性检测;稀有细胞(如有核红细胞、外泌体等)无标记快速识别与分选;基于光纤拉曼光谱的消化道肿瘤实时无创检测;非生物粒子(气溶胶粒子、PM2.5、纳米颗粒物)单粒子物化特性测量等。
培养学生
已毕业博士生8名,硕士研究生20余名,在读博士生 5名,硕士生2名。毕业生中有近一半出国继续深造(美国斯坦福大学,弗吉尼亚大学,英国牛津大学等),其他大多在国家机关(如国家部委、中国银行总行,中央电视台等)和大企业(西门子、GE、华为、华大基因、京东方等)工作。
讲授课程
1.近代物理,本科生主干基础课
2、原子结构与光谱,研究生必修课
3.激光光谱学,研究生选修课
4. 光学实验,本科生主干基础课
近年发表的论文
1. T. Fang, P. Yuan, C. Gong, Y. Jiang, Y. Yu, W. Shang, C. Tian and A. Ye*, Fast Label-Free Recognition of NRBCs by Deep-Learning Visual Object Detection and Single-Cell Raman Spectroscopy,Analyst, 2022, 147, 1961–1967
2. Bo Zhou,Liying Sun,Teng Fang,Haixia Li,Ru Zhang,Anpei Ye*,Rapid and accurate identification of pathogenic bacteria at the single-cell level using laser tweezers Raman spectroscopy and deep learning,J. Biophotonics. 2022; e202100312
3. Y. Tong, Y. Liu, X. Meng, J. Wang, D. Zhao, Z. Wu and A. Ye*,Relative humidity-dependent viscosity of single quasi aerosol particle and possible implications for atmospheric aerosol chemistry, Phys. Chem. Chem. Phys., 2022, DOI: 10.1039/D2CP00740A
4. Chang, Lui, Anpei Ye*, Super-resolution imaging on multilayer sample by microsphere-assisted microscope, Optik, (2021) doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.167889
5. Chang Liu, Anpei Ye*, Microsphere Assisted Optical Super-Resolution Imaging with Narrowband Illumination, Optics Communications, 485 (2021) 126658
6. Teng Fang, Wenhao Shang, Chang Liu, Yaoyao Liu, and Anpei Ye*,Single-Cell Multimodal Analytical Approach by Integrating Raman Optical Tweezers and RNA Sequencing,Anal. Chem. 2020, 92, 10433−10441
7. Yaoyao Liu, Jingjing Xu, Yi Tao, Teng Fang, Wenbin Du and Anpei Ye*, Rapid and accurate identification of marine microbes with single-cell Raman spectroscopy, Analyst, 2020, 145, 3297-3305.
8. TONG Yukai, FANG Teng, LIU Yaoyao, ZHAO Dongping, YE Anpei*, Research on Hygroscopicity and Volatility of Single Aerosol Droplet, JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND ENVIRONMENTAL OPTICS, 2020,6(15) 486-495
9. JINGJING XU, AND ANPEI YE,* Laser trapping of Ag nanoparticles to enhance Raman spectroscopy in aqueous media,OPTICS EXPRESS, 2019,11(27)15528-15539
10. Teng Fang, Wenhao Shang, Chang Liu, Jingjing Xu, Dongping Zhao, Yaoyao Liu, and Anpei Ye*,Nondestructive Identification and Accurate Isolation of Single Cells through a Chip with Raman Optical Tweezers,Anal. Chem. 2019, 91, 9932−9939
11. Yong Zhang, Jingjing Xu, Yuezhou Yu, Wenhao Shang and Anpei Ye*,Anti-Cancer Drug Sensitivity Assay with Quantitative Heterogeneity Testing Using Single-Cell Raman Spectroscopy,Molecules 2018, 23, 2903
12. Yong Zhang, Ludi Jin, Jingjing Xu, Yuezhou Yu, Lin Shen, Jing Gao and Anpei Ye *,Dynamic characterization of drug resistance and heterogeneity of the gastric cancer cell BGC823 using single-cell Raman spectroscopy,Analyst, 2018, 143, 164-174
13. Chae-Seok Lim, Cheng Wen, Yanghui Sheng, Guangfu Wang, Zhuan Zhou,Shiqiang Wang, Huaye Zhang,Anpei Ye,* and J. Julius Zhu*, Piconewton-Scale Analysis of Ras-BRaf SignalTransduction with Single-Molecule Force Spectroscopy, Small, 2017, 1701972
14. Y. Zhang, L. Jin, J. xu, Y. Yu, L. Shen, J. Gao and A. Ye*, Dynamic characterization of drug resistance and heterogeneity of gastric cancer cell BGC823 with single-cell Raman spectroscopy,Analyst, 2017, DOI: 10.1039/C7AN01287J.
15. JIN Lu-Di,XU Jing-jing, ZHANG Yong,YU Yue-Zhou, LIU Chang,ZHAO Dong-Ping, YE An-pei*, Raman Spectroscopy Analysis of Chondrocyte Dedifferentiation During in vitro Proliferaion , Acta Phys. -Chim. Sin. v.30, 2017
16. Liu Chang,Jin Ludi,Ye Anpe*,Progress and Prospect of Microsphere Optical Nanoscopy, Laser & ptoelectronics Progres, 53,070003 (2016)
17. Jingjing Xu, Ludi Jin, Yong Zhang and Anpei Ye, Single cell identification and dynamic process investigation with Laser Tweezers-Raman Spectroscopy,The 3rd International Conference on Advanced Applied Raman Spectroscoy, May,5-6, (Xiamen)2015
18. Ludi JIN, Han WANG, Anpei YE * , Shu Zhang, In-situ Detection of Single Cell under the Microgravity Environment Simulated by Raman Tweezers,6th China-Germany Workshop on Microgravity and Space Life Sciences,Sep.8-10, (Hangzhou)2015
19. Jingjing Xu, Ludi Jin, Yong Zhang and Anpei Ye, Single cell identification and dynamic process investigation with Laser Tweezers-Raman Spectroscopy,The 3rd International Conference on Advanced Applied Raman Spectroscoy, May,5-6, (Xiamen)2015
20. Ludi JIN , Han WANG, Anpei YE * , Shu Zhang, In-situ Detection of Single Cell under the Microgravity Environment Simulated by Raman Tweezers,6th China-Germany Workshop on Microgravity and Space Life Sciences,Sep.8-10, (Hangzhou)2015
21. Chen Chen, Tao Tao, Cheng Wen, Wei-Qi He, Yan-Ning Qiao, Yun-Qian Gao, Xin Chen, Pei Wang, Cai-Ping Chen, Wei Zhao, Hua-Qun Chen, An-Pei Ye, Ya-Jing Peng and Min-Sheng Zhu, Myosin Light Chain Kinase (MLCK) Regulatory Ligh Chain Phosphorylation-Independent Mechanism. J. Biol. Chem. published online August 13, 2014
22. Cheng Wen, and Anpei Ye*, Single-molecule force measurement via optical tweezers reveals different kinetic features of two BRaf mutants responsible for cardio-facialcutaneous (CFC) syndrome,BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS 2013, 4(12):2835-2845
23. Ma H F,Zhang Y,Ye A P, Single-cell discrimination based on optical tweezers Raman spectroscopy. Chin Sci Bull,2013,58:1931-1937
24. Han Shu,Wen Cheng,Ye Anpei, Analysis of RAS-RAF interaction domains by single-molecule force spectroscopy measurements, ACTA Biophysica Sinica,2011,27:941-947
25. Yule Xiong , Anpei Ye * ,Cheng Wen and Yong Zhang,, Investigation of individual living monocytic U937 cell using optical tweezers-Raman spectroscopy, Chin. Opt. Lett.(2010),Vol.8,p.1015
26. Kai Guo, Guangfu Wang and Anpei Ye*,Dipole polarizabilities and magic wavelengths for a Sr and Yb atomic optical lattice clock,J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 (2010) 135004 (7pp)
27. Zhang Yong,Song Qing-bao,Wen Cheng,Anpei Ye*, A Micro-Raman Spectroscopy Combing with Optical tweezers, Acta Optica Sinica,v.30,n2(2010)491
28. Anpei Ye,Cheng Wen, Huimin Xie, Anpei Ye, Yajun Yin, Mechanical property analysis of stored red bloodcell using optical tweezers, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 70 (2009) 169–173
29. Anpei Ye,Shunquan Shen Cheng Wen, Yong Zhang, Structuring of multifunction optical tweezers and its application in single molecule and single cell investigation, Acta Biophysica Sinica,25,(2009) 165
30. Anpei Ye,Yong Zhang, Qinbao Song, Cheng Wen, “Optical Tweezers Raman Spectra" and single cell detection, Acta Biophysica Sinica,25,(2009) 307
31. Anpei Ye,Guangfu Wang,Dipole polarizabilities of ns2 1S0 and nsnp 3P0 states and relevant magic wavelengths of group-IIB atoms, Phys. Rev. A78, 014502 _2008
32. Anpei Ye, Fei Yuan, Cheng Wen,Youyi Zhang, Single-Molecule Force Measurement of IL-6 and IL6-Receptor Interaction in living Cells, Biophys. J. Jan (2008 ) 350a
33. Qingbao Song, Cheng Wen, Yan Zhang ,Guangfu Wang , and Anpei Ye *,Calibration of optical tweezers based on acousto-optic def lector and FPGA, Chinese Optics Letters, 6(2008),600-602
34. Guangfu Wang, Anpei Ye*, Possibility of using Zn as the quantum absorber for a laser-cooled neutral atomic optical frequency standard, Phys. Rev. A76, 043409 _2007
35. Anpei Ye, Atomic Physics of Quantum Frequency Standards, Journal of Atomic and MolecularPhysics.24(2007)3211-324
36. Suqiang Song, Guangfu Wang, Anpei Ye and Gang Jiang,Multi-configuration Dirac–Fock calculations of the hyperfine structure constants A and B of neutral Cu,Ag and Au J. phys. B: At. Mol .Opt. phys. 40. (2007)475-484
37. Guangfu Wang, Cheng Wen, Anpei Ye*,Dynamic holographic optical tweezers using a twisted-nematic liquid crystal display, J. Opt. A: pure Appt. Opt. 8 (2006) 703-708
38. Wu Ya-Jun, Ye An-pei*, Wang xiao-ying, Segmentation and 3D reconstruction of animal liver vessels based on MR imaging, Chin J Med Imaging Tech, 21(2005)13-5
39. He Jingqiang, Ye Anpei* , Registration of myocardial perfusion MRI image, Chinese Journal of Biomedical Enginerring,v33,n5(2005)
实验设备
纳米科技和生命科学是本世纪的带头学科,一些重大的科学突破和科技革命有望在该领域实现。21世纪科学发展的一个突出特点就是学科间的交叉与融合。“微纳生物光子检测实验平台”正是为了适应这种科学发展和北京大学“以交叉学科为重点”创建世界一流大学的发展战略需要建立的跨学科研究平台。该实验平台在北京大学“211工程”跨学科项目“生物单分子检测平台”的大力支持下,已建成集生物单分子/单细胞操纵,力学测量,微纳尺度光谱测量和显微成像为一体的多功能高性能全光生物单分子/单细胞检测实验研究平台。为生命科学、微纳米材料、微流变学、物理化学等领域的研究提供了新的光学显微操纵和测量工具。
该平台是包括激光多光镊、激光微束(微激光刀),微区光谱(荧光光谱、显微Raman 光谱),以及单分子荧光成像,共聚Raman 显微镜等单元为一体的多功能光学显微操纵和检测系统。该系统是实验室长期从事生物医跨学科研究,发挥物理学和电子学技术优势,针对生命科学前沿科研需要,自主研制的高性能设备,荣获北京大学第五届实验技术成果一等奖。
实验平台
自主研制的光学系统:
1.“多功能纳米光镊-显微拉曼光谱单细胞/单分子检测平台”(荣获北京大学实验技术成果一等奖)
2.“全自动光镊-光刀显微操纵系统”
3.“无标记超分辨光学显微镜”
自主研发的关键软硬件设备:
高精度单光子光电探测器(PMT)
亚纳米精度光电位置探测器(QPD)
声光偏转器(AOD)驱动器
高精度PZT操控系统
多功能控制箱
生物图像分析处理软件
拉曼光谱分析软件
单分子力谱分析软件
承担科研项目
1. 主持国家自然科学基金(原创探索计划)项目:微球辅助无标记超分辨光学成像技术及应用(323150026)
2. 主持国家自然科学基金(联合基金)重点支持项目:“单癌细胞多维信息纳米显微检测与表征”(U19A20007)
3. 参加国家自然科学基金重大研究计划集成项目“我国典型地区大气颗粒物的关键活性组分及其联合毒性机制与贡献”(92043302)
4. 主持国家重点研发项目: 纳米粒子物化特性研究(2017YFC0209504)
5. 主持国家科技支撑计划课题: 全自动光镊-光刀显微操纵系统(2012BAF14B14)
6. 主持国家自然科学基金项目:从孕妇外周血中无标记准确分离单个胎儿有核红细胞研究(U1636110)
7. 主持国家自然科学基金项目: 细胞生长因子(IL-6)与细胞表面受体蛋白分子相互作用的单分子研究(10674008)
8.主持国家自然科学基金项目:适用于新型冷原子光频标的原子体系探测研究(10474003)
9.主持北京市自然科学基金项目:Ras-Raf 信号转导的单分子机制(5102019)
10.主持教育部骨干教师项目:磁共振扩散成像的物理机制
11.参与国家重点基础研究项目(973项目):原子频标的物理与技术基础(CB724500)
12.参与国家重点基础研究项目(973项目):细胞信号失控动态的前沿研究和关键技术((2011CB809100)
13.主持北京大学“211工程”医学跨学项目:用于单分子操纵、测量及成像的多功能光镊系统的研制
14.主持北京大学生物医学跨学科研究项目:核磁共振心肌灌注技术,动物实验及临床应用研究(与北京大学人民医院合作)
15.主持北京大学生物医学跨学科研究项目:退行性疾病中关键蛋白质分子行为的基础研究(与北京大学医学部合作)
16.北京大学首届仪器创研基金项目:光子力显微镜研制
17.主持北京大学自然科学基金项目:原子喷泉中的冷原子碰撞理论研究
18. 主持教育部博士点基金项目(20120001110093):光镊诱导表面增强拉曼光谱技术及其在 蛋白结构检测中的应用
19. 中科院微生物资源前期开发国家重点实验室开放课题:用于海洋微生物分选的激光诱导表面增强Raman光谱技术探索