澳大利亚悉尼科技大学金大勇院士全奖博士招生

悉尼科技大学金大勇院士全奖招博士生

1. 招收化学、物理、材料科学与工程、光学工程等相关专业背景的学生

2. 择优录取具有有机合成、稀土配合物合成、过渡金属配合物合成，稀土纳米粒子合成、有机无机杂化材料等可控合成、光谱学，显微荧光成像、纳米光子学及生物医学应用等相关经验的学生。

3. 能够熟悉各种材料结构及光学性能表征方法者优先。

4. 要求雅思成绩6.5 (写作不低于6分)，或托福网考总分不低于79 (写作不低于21)。或其它学校认可的博士入学英语成绩。

5. uts全额国际奖学金。

热烈欢迎有科研经验的优秀学生加入研究所，如有兴趣请发送简历到邮箱。

联系人: dr. bao.

邮箱地址：guochen.bao@uts.edu.au

金大勇院士简介

悉尼科技大学杰出教授。2007年博士毕业于麦考瑞大学，2015年任悉尼科技大学教授，2017 年任杰出教。作为所长，他五年内先后组建了澳洲科研基金委资助的可集成生物医学器件与技术转化中心，中澳科学与研究基金资助的便携式体外诊断技术联合研究中心, 和悉尼科大生物医学材料及仪器研究所。金大勇院士已发表sci高水平论文200余篇、其中包括nature及其子刊30余篇。同时还有十余项国际发明专利。他的专业领域涵盖了生物工程光学、纳米探针技术、生物医疗诊断、精密光学仪器、微流控芯片等领域。并于2015年荣获澳洲科研最高奖尤里卡奖交叉学科创新奖，2016年当选澳大利亚百名科技创新领军人物，2017年荣获澳洲科学院工程科学奖，以及2017年荣获澳大利亚总理奖 - 年度理学家奖。2021年7月获澳大利亚桂冠教授，同年11月当选澳大利亚工程院院士。

多年来，金大勇院士在交叉学科的路上勇于探索，带领团队取得了一系列领先科研成果，包括创新开拓的国际领先的单分子数字生物成像技术，即利用稀土探针、量子点、微纳激光、纳米晶体“超点”等技术研发的时间分辨和超分辨显微成像系统，多项技术参数领先。这一系列技术的开发和科学方法学的探索不仅适用于早期流行病检测、传染病快检、高通量药物筛选、细胞方法学、蛋白组学与免疫组学最终达到精准医疗，而且对农业育种、食品检测、环境科学等领域都起到重要的技术推动作用。在新材料学科，他解决了多功能纳米探针材料的可控、可重复和高效率合成的技术难题，为新型材料制备提供了新的发展空间和思路；在开发纳米探测器和纳米尺度表征仪器的基础上，他发现了克服“浓度猝灭”的新方法，从而在单颗粒纳米级别上实现了高浓度稀土掺杂将红外光转换为高亮度的可见光，并实现了时间编码、纳米测力和温度传感，以及超灵敏超分辨成像等技术；在新冠疫情的防御上，他的团队成功研发并成功向西澳珀斯的alcolizer转化了一项可用于唾液检测并在十分钟内出结果的全新试剂、仪器和方法。

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uts 主页：https://profiles.uts.edu.au/dayong.jin

课题组研究工作详解

我们研究团队在过去的几年在上转换领域取得一系列研究成果。我们围绕高掺杂的单颗粒纳米粒子进行表征，发现新现象，围绕新现象总结新规律和机理，然后运用新机理提高性能并开发一系列新的应用。

“我们的第一个研究工作基于“super dots”，也就是在2013年发表于《nature nanotechnology》的研究工作，该项工作在世界上首次提出了高掺杂上转换纳米晶体。我们通过利用光子晶体和光纤实现高密度的能量激发，从而克服了传统浓度淬灭的局限，使我们可以对单颗粒进行高浓度掺杂。而每一个颗粒，它的亮度被显著提高了2-3个数量级，从而产生广泛应用。”

“2014年，我们发现“super dots”不仅在颜色上可以调制，在时间寿命上也可以进行调制。利用时间寿命制成光学编码，从而实现“tau-dots”技术。在我们发表的《nature photonics》论文中，通过控制每个“dot”交替发光，“tau-dots”可以促进对多个目标生物细胞、亚细胞成分和病原体dna分子的高通量同步检测，可以做成时间维度的高级防伪标志，具有广泛的应用。”

“2016年，我们考虑实现单颗粒的多功能化，因此必须要实现合成上的精准控制。我们发现通过调整表面活性剂浓度、温度等参数，能够精确控制其大小、形状、表面和掺杂的位置（2016年发表于《nature communications》，我们将其称之为“hyper dots”，未来可以将单个“dot”构建成一个纳米器件。”

“2017年，我们发现这种颗粒在两束光的作用下，会出现非线性光子雪崩现象，放大了单个“super dots”的受激发射（2017年发表于《nature》。我们将这种现象应用到超分辨成像领域，实现了上转换超分辨成像显微镜应用，开启了上转换超分辨成像的新方向。”

 “2018年，我们报道了单颗粒可以通过显微镜被我们的肉眼追踪到，为单分子检测和视踪提供了一种新的检测工具和手段，这项工作发表在《light: science & applications》。随后我们发现这种材料对温度特别敏感，在加温的情况下，传统材料会随温度升高而变暗，而这种材料会变得越来越亮。我们通过升高温度进一步增强其亮度，从而可以设计温度探针，如纳米温度计。我们将用于纳米级温度测量的“dots”命名为“thermal dots”（2018年发表于《nature photonics》）。”

 “2021年初，我们进一步发现高掺杂的“super dots”在激光光镊的作用下能够产生离子之间的谐振和增强，从而为纳米光镊技术提供新的机理和思路。最近，“super dots”系列研究已扩展到活体细胞中的纳米机械力测量（发表于《nature nanotechnology》。”

课题组近几年代表作品汇总为以下七个方面

1.super-high brightness (super dots): 突破浓度淬灭，实现高浓度稀土离子掺杂，高亮度发光和单颗粒追踪与检测，covid抗原检测。代表作：

1.1zhao, j., jin, d., schartner, e. et al. single-nanocrystal sensitivity achieved by enhanced upconversion luminescence. nature nanotech 8, 729╟734 (2013). https://doi.org/10.1038/nnano.2013.171

1.2wen, s., zhou, j., zheng, k. et al. advances in highly doped upconversion nanoparticles. nat commun 9, 2415 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-04813-5

1.3wang, f., wen, s., he, h. et al. microscopic inspection and tracking of single upconversion nanoparticles in living cells. light sci appl 7, 18007 (2018). https://doi.org/10.1038/lsa.2018.7

1.4jin, d., xi, p., wang, b. et al. nanoparticles for super-resolution microscopy and single-molecule tracking. nat methods 15, 415╟423 (2018). https://doi.org/10.1038/s41592-018-0012-4

1.5ma, c., et al.  optimal sensitizer concentration in single upconversion nanocrystals. nano letters 2017 17 (5), 2858-2864. doi: 10.1021/acs.nanolett.6b05331

1.6du li, et al. highly doped upconversion nanoparticles for in vivo applications under mild excitation power, analytical chemistry 2020 92 (16), 10913-10919. doi: 10.1021/acs.analchem.0c02143

1.7hao he, et al. quantitative lateral flow strip sensor using highly doped upconversion nanoparticles. analytical chemistry 2018 90 (21), 12356-12360. doi: 10.1021/acs.analchem.8b04330

2.multiplexing (t-dots)：单颗粒发光颜色和寿命指纹完全可控，时间分辨编码，实现高通量分子筛选，高密度防伪加密，与深度学习结合实现高通量核酸分子快检。代表作：

2.1lu, y., zhao, j., zhang, r. et al. tunable lifetime multiplexing using luminescent nanocrystals. nature photon 8, 32╟36 (2014). https://doi.org/10.1038/nphoton.2013.322

2.2lu, y., lu, j., zhao, j. et al. on-the-fly decoding luminescence lifetimes in the microsecond region for lanthanide-encoded suspension arrays. nat commun 5, 3741 (2014). https://doi.org/10.1038/ncomms4741

2.3gu, y., guo, z., yuan, w. et al. high-sensitivity imaging of time-domain near-infrared light transducer. nat. photonics 13, 525╟531 (2019). https://doi.org/10.1038/s41566-019-0437-z

2.4jiayan liao, et al. optical fingerprint classification of single upconversion nanoparticles by deep learning, the journal of physical chemistry letters 2021 12 (41), 10242-10248. doi: 10.1021/acs.jpclett.1c02923

2.5jiayan liao, et al. preselectable optical fingerprints of heterogeneous upconversion nanoparticles. nano letters 2021 21 (18), 7659-7668. doi: 10.1021/acs.nanolett.1c02404

3.super-resolution nanoscopy: 调控激发态饱和与受激辐射，实现多模态上转换超分辨显微镜的开发。代表作：

3.1liu, y., lu, y., yang, x. et al. amplified stimulated emission in upconversion nanoparticles for super-resolution nanoscopy. nature 543, 229╟233 (2017). https://doi.org/10.1038/nature21366

3.2chen, c., wang, f., wen, s. et al. multi-photon near-infrared emission saturation nanoscopy using upconversion nanoparticles. nat commun 9, 3290 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-05842-w

3.3liu, y., zhou, z., wang, f. et al. axial localization and tracking of self-interference nanoparticles by lateral point spread functions. nat commun 12, 2019 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22283-0

3.4wen, s., liu, y., wang, f. et al. nanorods with multidimensional optical information beyond the diffraction limit. nat commun 11, 6047 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19952-x

3.5baolei liu, et al. upconversion nonlinear structured illumination microscopy. nano letters 2020 20 (7), 4775-4781. doi: 10.1021/acs.nanolett.0c00448.

3.6liu, y., wang, f., lu, h., fang, g., wen, s., chen, c., shan, x., xu, x., zhang, l., stenzel, m., jin, d., super-resolution mapping of single nanoparticles inside tumor spheroids. small 2020, 16, 1905572. https://doi.org/10.1002/smll.201905572

4.thermal enhancement and nanothermometry (thermal dots): 实现在温度场中增强上转换发光与超灵敏纳米温度计。代表作：

4.1zhou, j., wen, s., liao, j. et al. activation of the surface dark-layer to enhance upconversion in a thermal field. nature photon 12, 154╟158 (2018). https://doi.org/10.1038/s41566-018-0108-5

4.2chao mi, et al. ultrasensitive ratiometric nanothermometer with large dynamic range and photostability. chemistry of materials 2019 31 (22), 9480-9487. doi: 10.1021/acs.chemmater.9b03466

4.3chao mi, et al. thermally enhanced nir╟nir anti-stokes emission in rare earth doped nanocrystals. nanoscale, 2019,11, 12547-12552.

4.4mei, s., zhou, j., sun, h.-t., cai, y., sun, l.-d., jin, d., yan, c.-h., networking state of ytterbium ions probing the origin of luminescence quenching and activation in nanocrystals. adv. sci. 2021, 8, 2003325. https://doi.org/10.1002/advs.202003325

5.nanoscale optical tweezers (pn-force dots): 高浓度稀土掺杂突破光镊的折射率衬度限制，实现单颗粒纳米光镊。代表作：

5.1shan, x., wang, f., wang, d. et al. optical tweezers beyond refractive index mismatch using highly doped upconversion nanoparticles. nat. nanotechnol. 16, 531╟537 (2021). https://doi.org/10.1038/s41565-021-00852-0

6.programmable synthesis of heterogeneous (hyper dots): 纳米晶体形貌与界面化学实现多功能可控。代表作：

6.1wen, s., liu, y., wang, f. et al. nanorods with multidimensional optical information beyond the diffraction limit. nat commun 11, 6047 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19952-x

6.2liu, d., xu, x., du, y. et al. three-dimensional controlled growth of monodisperse sub-50 nm heterogeneous nanocrystals. nat commun 7, 10254 (2016). https://doi.org/10.1038/ncomms10254

7.dye-ucnps (hybrid dots): 设计新型染料分子，调控界面能量传递，实现高效的上转换过程和高亮度的纳米颗粒。代表作：

7.1wen, s., zhou, j., schuck, p.j. et al. future and challenges for hybrid upconversion nanosystems. nat. photonics 13, 828╟838 (2019). https://doi.org/10.1038/s41566-019-0528-x

7.2bao, g, et al. enhancing hybrid upconversion nanosystems via synergistic effects of moiety engineered nir dyes. nano letters. doi: 10.1021/acs.nanolett.1c02391 (2021)

7.3bao, g.; wen, s. et al. learning from lanthanide complexes: the development of dye-lanthanide nanoparticles and their biomedical applications. coord chem rev, 429, 213642 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213642

转自：“科研doge”微信公众号

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