聂宗秀，男，江西都昌人，1973 年 5 月出生，博士，邮箱：
划；2016 年获“国家杰出青年科学基金”
一、主要研究方向：颗粒质谱与成像
近一个多世纪以来，质谱因具有高灵敏、高精确及高测量速度等特性，促进了物理、化
学及生物等学科的迅猛发展。进入 21 世纪后，随着生命科学研究对象由分子逐渐过渡到病
毒、细菌和细胞等生命单元，研究复杂生命体系的结构及功能对质谱学提出了新的挑战。然
而，质谱仪器目前还无法对 10 nm 以上的颗粒进行有效分析。为此，我们针对颗粒物质的质
谱研究，展开了从理论、装置研制，到方法学的系统性探索，实现了质量从 107 -1013 Da 范围
内多种颗粒的质谱分析，进展如下：
1. 质谱理论：解析求解了离子阱 Mathieu 方程，获得了超高质量颗粒在离子阱中的囚禁
参数、稳定区、运动频率、非线性耦合等动力学特性，为设计和研制离子阱颗粒质谱装置奠
定了基础。
2. 仪器研制：自主设计了新型颗粒离子化方法和电荷探测器，研制了 3 种离子阱颗粒
质谱装置，包括离子阱-电荷探测微米颗粒、圆柱离子阱-显微镜探测纳米颗粒物的质谱装置
和便携式离子阱颗粒质谱装置。利用自主研制的装置，发展了可对颗粒物的质量、密度及尺
寸分布及表面吸附等进行多参数表征的质谱测定新方法，并将其应用到了对正常与病变细胞
的区分、细菌的聚集行为、颗粒吸附量的称量、以及对色谱填料、纳米金及 MOF 等新材料
的综合表征中。
3. 方法应用：发展了基于特征质谱峰的纳米材料质谱成像新方法，实现了其在生物组
织的质谱成像及在亚器官组织中的“免标记”追踪的质谱定量成像分析；合成和发现了系列
高耐盐的小分子 MALDI 新基质，获得了 3 种动物模型下多种能量、代谢小分子在生物组织
中的高空间分辨质谱成像。
独立工作以来，发表通讯作者论文 120 篇，包括 Nature Nanotech.(1)、Science Adv. (1)、
Angew. Chem. (1)、Adv. Mat. (1)、ACS Nano. (3)、Chem. Soc. Rev. (1)、Anal. Chem. (32)。发
表在 Nature Nanotech.上的工作，杂志社作为纳米材料“免标记”成像重要进展进行专栏评
论，同时被 Nature Nanotech.杂志 10 周年专刊报道。授权中国发明专利 32 项，获计算机软
件著作权 1 项。
二、5 篇代表作
1. S. M. Chen, C. Q. Xiong, H.-H. Liu, Q. Q. Wan, J. Hou, Q. He, A. Badu-Tawiah, and Z. X.
Nie*, Mass Spectrometry Imaging Reveals the Sub-organ Distribution of Carbon
Nanomaterials, Nature Nanotech., 2015, 10, 176.
2. J.J. Xue, H.H. Liu, S.M. Chen*, C.Q. Xiong*, L.P. Zhan, J. Sun, and Z. X. Nie* , Mass
Spectrometry Imaging of the in situ Drug Release from Nanocarriers, Science Advances, 2018, 4, eaat9039.
3. Y.M. Jiang, J. Sun*, C.Q. Xiong*, H.H. Liu, Y.Z. li, X. Wang, and Z.X. Nie* ,
Mass Spectrometry Imaging Reveals in situ Behaviors of Multiple Components in Aerosol
Particles, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 23225-23231.
4. J. Han, H.H. Liu, J.Y. Chen, K. Jia, J.M. Sun, and Z.X. Nie*
Chirality-dependent Reprogramming of Macrophages,
ACS Nano, 2024, 18, 19597-19607.
5. X. Huang, H.H. Liu, D.W. Lu, Y. Lin, J.F. Liu, Q. Liu*, Z.X. Nie* and G.B. Jiang,
Mass spectrometry for multi-dimensional characterization of natural and synthetic materials at the
nanoscale,
Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 5243-5280.
另外10篇论文
1. J. Han, H.H. Liu, Y.F. Li, J.Y. Chen, K. Jia, L.W. Meng, C.Q. Xiong, S.M. Chen, and Z.X. Nie*
Mass Spectrometry Imaging Reveals the Redox and Metabolic Heterogeneity,
CCS Chem. 2025, 7, 68-79.
2. J.Y. Chen, X. Yu, Y.J. Qu, X. Wang, Y.R. Wang, K. Jia, Q.Y. Du, J. Han, H.H. Liu, X.Y.
Zhang, X. Z. Wang*, and Z.X. Nie*
High-Performance Metabolic Profiling of High-Risk Thyroid Nodules by ZrMOF Hybrids,
ACS Nano, 2024, 18, 21336-21346.
3. J.Y. Chen, L.C. Mao, Y.M. Jiang, H.H. Liu, X. Wang, L.W. Meng, Q.Y. Du, J. Han, L.Y. He,
H.Y. Huang, Y.W. Wang, C.Q. Xiong*, Y. Wei, and Z.X. Nie*
Revealing the In Situ Behavior of Aggregation-Induced Emission Nanoparticles and Their
Biometabolic Effects via Mass Spectrometry Imaging,
ACS Nano, 2023, 17, 4463-4473.
4. Z.Y. Yu, Y. Shao. L.P. Ma, C.Z.i Liu, C.Y. Gu, J.J. Liu, P. He, M.X. Li, Z.X. Nie*, Z.Q.
Peng*, and Y.H. Shao*,
Revealing the Sulfur Redox Paths in a Li–S Battery by an In-Situ Hyphenated Technique of
Electrochemistry and Mass Spectrometry,
Adv. Mater. 2022, 34, 2106618.
5. J.Y. Chen, Y.Z. Li, Y.M. Jiang, L.C. Mao, M. Lai, L.X. Jiang*, H.H. Liu*, and Z.X. Nie*
TiO2/MXene-Assisted LDI-MS for Urine Metabolic Profiling in Urinary Disease，
Adv. Funct. Mater., 2021, 31, 2106743.
6. 132. X. Yu, J.Y. Chen, Z.Z. Li, D. Shen, H.H. Liu*, and Z.X. Nie*Conjugate Polymer Anchor Enhancing Matrix Vacuum Stability and Improving MALDI MSI via
Ion Bond,
Adv. Sci. 2024, 11, 2406296.
7 J. Han, X. Huang, H.H. Liu, C.Q. Xiong*, and Z.X. Nie* ,
Laser Cleavable Probe for in-Situ Multiplexed Glycan Detection by Single Cell Mass Spectrometry,
Chem. Sci. 2019, 10, 10958-10962.
8. Q.Y. Du, X. Yu, K. Jia, Y.J. Qu, J. Han, J.M. Sun, D. She, H.H. Liu, and Z.X. Nie*
Chemoselective and laser cleavable probes for in situ protein lipoylation detection by laser
desorption/ionization mass spectrometry,
Chem. Sci. 2025, 16, 4860-4865.
9. Ke Jia; Jiameng Sun; Qiuyao Du; Yijiao Qu; Jing Han; Huihui Liu; Zongxiu Nie ; Mass
Spectrometry Imaging Unveils the Metabolic Effect of 6PPD-Quinone in Exposed Mice,
Environmental
Science & Technology, 2025, 59(9): 4282-4291.
10 C.Q. Xiong, Y.X. Pan, J.H. Fan, Y.Z. Li, J.Y. Wang, and Z.X. Nie*
Accurate and High-Resolution Particle Mass Measurement Using a Peak Filtering Algorithm,
Anal. Chem. 2024, 96, 6511-6516.
