工作经历

2023.12-2026.02 中国科学院大学 纳米科学与工程学院 副研究员

2021.01-2023.11 北京大学 物理学院 博士后

学习经历

2009-2013年 兰州大学 物理科学与技术学院 材料物理 理学学士；

2013-2018年 北京大学 物理学院 凝聚态物理 理学博士（俞大鹏院士；赵清教授）；

2016-2017年 美国东北大学 物理学院 访问学者 Meni Wanunu 教授。

研究背景

纳米通道广泛存在于自然界，精细调控着分子或离子的跨膜运输，扮演着细胞生命活动的“门卫”角色。仿生纳米通道，即人工制备的纳米通道对于阐明限域空间内分子和离子的输运性质，开发高效能源、健康和信息传感器件具有重要意义。例如，基于天然纳米孔而构建的纳米孔单分子传感器,已成为新一代的基因测序技术。人工制备的固态纳米孔传感器作为最新和最有前途的单分子传感器之一,在蛋白质和糖等分子检测方面也展示出独特的优势，在生命健康领域具有广泛的应用前景。

研究方向

如何高效、可控地制备固态纳米通道，如何控制分子的输运，以及开发新型单分子探测手段是当前固态纳米孔领域的研究热点。课题组致力于开发高性能和高稳定性的固态纳米孔，关注限域溶液环境下分子和离子的传输性质，面向能源、环境和医学领域开发新的单分子检测方法。

[1] 开发高性能和高稳定性的固态纳米孔

融合前沿半导体微纳加工工艺与新兴材料科学，研发具有极致特征尺寸与优异电子学特性的新一代固态纳米孔芯片。通过电子/离子束精准刻蚀、二维超薄材料转移、光热辅助减薄以及抗污染表面化学改性等核心技术，突破传统传感器件的物理极限，致力打造具备极低电噪音、高靶标捕获效率且超长寿命的核心生物物理检测单元。

[2] 限域溶液环境下分子和离子的传输性质

聚焦纳米限域空间下的非平衡态统计物理与单分子动力学。利用纳米孔空间限域效应与单分子电学力谱技术，高分辨实时探测核酸、蛋白质及聚集体（如核小体）在电场力驱动下的构象演变、解离过程与输运规律。深度解析生物大分子的“结构-功能”关系，为大分子靶向药物设计与药效高通量筛选提供全新的物理手段。

[3] 面向能源、环境和医学领域开发新的单分子检测方法

突破传统单分子传感的时空分辨率瓶颈，开发基于纳米孔阵列与自组装DNA智能探针的电学检测新平台。融合机器学习与微流控技术，实现复杂样本中微小RNA、病原体及蛋白质等多靶标标志物的高特异性识别与超灵敏检测，致力于推动新兴纳米孔技术在重大慢病与传染病早期智能筛查中的临床转化。

招生寄语

作为新实验室，比起履历和分数，我更看重踏实做事的落地执行力，对自己工作的较真劲儿，以及面对实验挫折依旧乐观向前的态度。我尊重你的选择和发展，拒绝“职场PUA”，希望你能在身心愉悦的环境中，收获满满的科研成果。

非常期待踏实肯干、勇于挑战的你，一起搭建这间极具前景的实验室！这个研究方向涉及软凝聚态物理，微纳表界面物理以及信号采集的相关知识，非常欢迎具有物理、材料、化学、电子信息等交叉专业背景的青年才俊联系。

主持科研项目：

国家自然科学基金面上项目（2026-2029）

北京市2025年度“高创计划”青年人才托举工程项目 (2025-2027)

北京市自然科学基金-昌平创新联合基金前沿项目（2024-2027）

国家自然科学基金青年科学基金项目（2022-2023）

代表文章：

1. Rui Hu^*, Zhen Zhang, Lifeng Tian, Guanghao Wei, Zhan Wang, Meni Wanunu, Wei Si^*, Qing Zhao^*. Quad-Nanopore Array Enables High-Resolution Identification of Four Single-Stranded DNA Homopolymers. ACS Nano 2025, 19, 11, 11403–11. (IF: 16.0)

2. Rui Hu^*, Rui Zhu, Guanghao Wei, Zhan Wang, Zhi‐Yuan Gu, Meni Wanunu, Qing Zhao^*. Solid‐State Quad‐Nanopore Array for High‐Resolution Single‐Molecule Analysis and Discrimination. Advanced Materials 2023, 35, 24, 2211399. (Top IF: 29.4)

3. Rui Hu†, Cuifang Liu†, Wenlong Lu, Guanghao Wei, Dapeng Yu, Wei Li, Ping Chen, Guohong Li^*, Qing Zhao^*. Probing the Effect of Ubiquitinated Histone on Mononucleosomes by Translocation Dynamics Study through Solid-State Nanopores. Nano Letters 2022, 22, 3, 888–95. (Top IF: 12.3)

4. Rui Hu, João V. Rodrigues, Pradeep Waduge, Hirohito Yamazaki, Benjamin Cressiot, Yasmin Chishti, Lee Makowski, Dapeng Yu, Eugene Shakhnovich, Qing Zhao^*, Meni Wanunu^*. Differential Enzyme Flexibility Probed Using Solid-State Nanopores. ACS Nano 2018, 12, 5, 4494–4502. (Top IF: 16)

5. Zhan Wang†, Rui Hu†^*, Rui Zhu, Wenlong Lu, Guanghao Wei, Jing Zhao, Zhi‐Yuan Gu^*, Qing Zhao^*. Metal–Organic Cage as Single‐Molecule Carrier for Solid‐State Nanopore Analysis. Small Methods 2022, 6, 11, 2200743. (IF: 15.37)

其他文章：

6. Hirohito Yamazaki, Rui Hu, Qing Zhao, Meni Wanunu^*. Photothermally Assisted Thinning of Silicon Nitride Membranes for Ultrathin Asymmetric Nanopores. ACS Nano 2018, 12, 12, 12472–81. (IF: 15.8)

7. Hirohito Yamazaki, Rui Hu, Robert Y. Henley, Justin Halman, Kirill A. Afonin, Dapeng Yu, Qing Zhao, Meni Wanunu^*. Label-Free Single-Molecule Thermoscopy Using a Laser-Heated Nanopore. Nano Letters 2017, 17, 11, 7067–74. (IF: 9.6)

8. Pradeep Waduge, Rui Hu, P. Bandarkar, Hirohito Yamazaki, Benjamin Cressiot, Qing Zhao, Peter C. Whitford^*, Meni Wanunu^*. Nanopore-Based Measurements of Protein Size, Fluctuations, and Conformational Changes. ACS Nano 2017, 11, 6, 5706–16.  (Top IF: 15.8)

9. Rui Hu†^*, Wenlong Lu†, Guanghao Wei, Hexin Nan, Juan Li, Qing Zhao^*. Label‐Free Detection and Translocation Dynamics Study of Single‐Molecule Herceptin Using Solid‐State Nanopores. Advanced Materials Technologies 2022, 7, 12, 2200018. (IF: 6.4)

10. Guanghao Wei†, Rui Hu†^*, Qiuhui Li, Wenlong Lu, Hanyu Liang, Hexin Nan, Jing Lu, Juan Li, Qing Zhao^*. Oligonucleotide Discrimination Enabled by Tannic Acid-Coordinated Film-Coated Solid-State Nanopores. Langmuir 2022, 38, 20, 6443–53. (IF: 3.7)

11. Rui Hu†, Xin Tong†, Qing Zhao^*. Four Aspects about Solid‐State Nanopores for Protein Sensing: Fabrication, Sensitivity, Selectivity, and Durability. Advanced Healthcare Materials 2020, 9, 17, 2000933. (IF: 9.9)

12. Rui Hu, Jiajie Diao^*, Ji Li, Zhipeng Tang, Xiaoqing Li, Jeremy Leitz, Jiangang Long, Jiankang Liu, Dapeng Yu, Qing Zhao^*. Intrinsic and Membrane-Facilitated α-Synuclein Oligomerization Revealed by Label-Free Detection through Solid-State Nanopores. Scientific Reports 2016, 6, 1, 20776. (IF: 4.6)

13. Guanghao Wei, Rui Hu, Wenlong Lu, Zhan Wang, Qing Zhao^*. Bidirectional Peptide Translocation through Ultrasmall Solid-State Nanopores. Langmuir 2024, 40, 39, 20831–39. (IF: 3.7)

14. Wenlong Lu, Rui Hu, Xin Tong, Dapeng Yu, Qing Zhao^*. Electro‐Optical Detection of Single Molecules Based on Solid‐State Nanopores. Small Structures 2020, 1, 1, 2000003. (IF: 13.9)

15. Xiaoqing Li, Rui Hu, Ji Li, Xin Tong, J. J. Diao, Dapeng Yu, Qing Zhao^*. Non-Sticky Translocation of Bio-Molecules through Tween 20-Coated Solid-State Nanopores in a Wide pH Range. Applied Physics Letters 2016, 109, 14, 143105. (IF: 3.8)

16. Ji Li, Rui Hu, Xiaoqing Li, Xin Tong, Dapeng Yu, Qing Zhao^*. Tiny Protein Detection Using Pressure through Solid-State Nanopores. Electrophoresis 2017, 38, 8, 1130–38. (IF: 3.0)

17. Bing Bu, Xin Tong, Dong Li, Yang Hu, Wei He, Chen Zhao, Rui Hu, Xiaoqing Li, Ying Shao, Cuifang Liu, Qing Zhao^*, Bing Ji^*, Jiajie Diao^*. N-Terminal Acetylation Preserves α-Synuclein from Oligomerization by Blocking Intermolecular Hydrogen Bonds. ACS Chemical Neuroscience 2017, 8, 10, 2145–51. (IF: 4.2)

18. Zhipeng Tang, Z. Liang, B. Lu, Ji Li, Rui Hu, Qing Zhao^*, Dapeng Yu^*. Gel Mesh as ‘Brake’ to Slow down DNA Translocation through Solid-State Nanopores. Nanoscale 2015, 7, 31, 13207–14. (IF: 8.3)

19. Ji Li, Zhipeng Tang, Rui Hu, Qiang Fu, Erfu Yan, Shaoying Wang, Peixuan Guo, Qing Zhao^*, Dapeng Yu^*. Probing Surface Hydrophobicity of Individual Protein at Single-Molecule Resolution Using Solid-State Nanopores. Science China Materials 2015, 58, 6, 455–66. (IF: 8.3)

20. Z. Liang, Zhipeng Tang, Ji Li, Rui Hu, Dapeng Yu^*, Qing Zhao^*. Interaction Prolonged DNA Translocation through Solid-State Nanopores. Nanoscale 2015, 7, 24, 10752–59. (IF: 5.8)