王汉杰 工学博士 教授 博（硕）士生导师

信息更新时间：25年12月

团队网站：https://www.labxing.com/-20180058

  团队聚焦智能微生物药学方向，坚守教书育人、科技创新的初心使命，取得了初步成效。教学方面：讲授2门省部级一流课程，带领学生参与科创竞赛，斩获国家级竞赛一等奖2项、二等奖5项；科研方面：于Nature Microbiology（2025）、Cell Reports（2021）等期刊发表SCI论文150篇，授权专利30余项，获省部级科技奖项10余项。团队长期招收博士后、博士（学术和工程）、硕士，请邮件联系我们。邮箱: wanghanjie@hainanu.edu.cn 或wanghj@tju.edu.cn 研究团队包含刘夺教授、培源副教授、陶敏珍研究员、冯志杰博士后等老师，团队学生如下：

2025级：周韩燕、李欣然、刘慧、王蕾蕾、曹馨月、姚海涵、腾旭飞、李思雨、王一浩、嵩甜甜、王硕、王泽坤、汤小芳、宋猛、杨茂兴、郭飘香

2024级：孙大玮、黄鑫、赵靖、李龙、刘乐、董晓雨、蒋越、张燕宁

2023级：白桂杰、张超、李鸿翔、马炳林、陆沈焌杰、李明山、殷晓璇、宁亚欣

2025届：冯志杰、刘晶、崔钰惠、王雅欣、薛慧敏

2024届：李连月、张新宇、王珺仪、刘心毓、陈菃

2023届：崔梅慧、张明慧、赵鹏程、马炳林、陆沈焌杰、李明山、郭旭、黄亚南、付晓鹏、王一鑫

2022届：庞高举、薛鑫、韩春丽、刘宝娜、康如如、孙大玮

2021届：潘惠卓、张英英、马宁、杨淳、张立立、李佳桦、何天地、李嵩、邱昱皓

2020届：郝亚锋、张超楠、田雨、王天歌、杜铭

2019届：计婉莹、杨旻晔、陆易茗、李江燕、桂全

2018届：谌红斌、马宁、徐梦虹、杨帆

2017届：郑斌、侯贝贝、张莹、宗俊杰、刘焕伟、李欣元

一、教育背景：

200309-200706 天津大学 材料学 本科

200709-201201 天津大学 材料学 硕博连读

201205-201306 新加坡国立大学 博士后

201306-201506 天津大学 讲师

201506-202006 天津大学 副教授

202006-202511 天津大学 教授

202512-今 海南大学 教授

二、教学情况：

  曾主讲“光遗传学”：光遗传学（optogenetics）是近几年迅速发展的一项整合了光学、分子生物学和合成生物学技术、电生理、材料科学、计算机科学等多学科交叉的生物工程技术。其主要原理是将光感基因转入到特定类型的细胞中进行蛋白表达，利用光信号的递送实现对蛋白结构与功能进行调控，从而实现对生命活动的干预。光遗传学已拓展用于哺乳动物、微生物、植物等多物种，用于生命规律的分子机制研究、细胞生长与代谢调控、多细胞个体行为调控等多个方面，有望在疾病治疗的人类健康领域和微生物制造领域取得重要应用。课程设置目的在于提升学生科研视野和素养，授课内容既涉及光遗传学基础理论与研究使用的技术方法，也涉及大量最新研究进展，以实例吸引青年人才对实际问题的思考，激发兴趣与热爱，并投身生命科学研究。

三、科研情况：

  国家优青、天津杰青、福建闽江学者、天津青年人才托举工程入选者（首届）。长期致力于将合成生物学与发光材料学、电子工程学等多学科理论知识交叉融合，提出了“光控菌”半导体合成生物学新思路。该思路有望回答“能否通过调控肠菌生物功能促进宿主健康？”这一多学科交叉科学问题。通过揭示“材料器件-工程细菌”机器与生物间光学信号交互的复杂作用机制，有望打“光控菌”疾病诊疗新技术。首次提出“光遗传工程菌”，为相关疾病诊疗提供新方法，受到学术界及产业界积极评价和广泛关注。

四、研究领域：

  “智能微生物药学”是电子信息科学、合成生物学、微生物药学领域相互融合形成的交叉学科方向，是生物智能技术（BT）与人工智能技术（IT）交叉融合的范式创新，其在生物医药、生物制造、环境修复等领域应用潜力巨大。“智能微生物药学”研究团队，通过结合微生物学、药学、计算机科学、电子工程学、材料学等多学科技术手段，基于智能化方法研究利用微生物资源开发新型药物、优化药物生产过程、实现可控递送以及精准医疗。本团队长期专注于智能微生物药学领域相关研究，汇聚了合成生物学、微生物学、生物电子学、材料科学、人工智能等多学科人才，具有多学科交叉融合优势。具体研究聚焦于“可吞服光电子胶囊”，通过研发光学生物电子接口技术，用于探索碳基生命与硅基电子间物质、能量、信息的交互机制和调控策略，推动胃肠道诊疗技术研发。

五、社会兼职：

  现任中国颗粒学会青年委员、中国生物医学工程学会材料分会委员、中国医药生物技术协会合成生物学分会委员等。

六、代表性项目：

  作为负责人先后主持国家自然基金委优秀青年基金、天津市杰出青年基金、军科委科技创新项目、重点研发计划合成生物学专项课题、京津冀合成生物学联合基金、省重点研发计划等国家及省部级项目20余项。

七、代表性成果：

  截止2025年12月份，以第一或通讯作者于Nature Microbiology（2025）、Cell Reports（2021）等期刊发表SCI论文80余篇，代表性论文如下：

2025年：共发表SCI论文6篇，其中通讯作者发表6篇

150） Huimin Xue, Mingshan Li, Yuhui Cui, Dongkui Tian*, Duo Liu,* Hanjie Wang*. Coordinated synthesis of aromatic amino acid derived pigments in yeast via global transcriptional engineering. Microbial Cell Factories, 2025, 24:174.

149） Guijie Bai, Xiaoxuan Yin, Yaxin Ning, Yanning Zhang, Yue Jiang, Dawei Sun, Yaxin Wang, Binglin Ma, Duo Liu,* Peiyuan Liu,* Hanjie Wang*. Sustained TNFα Suppression and Enhanced Cutaneous Healing via Topical IgY Hydrogel Therapy in Inflammatory Skin Disorders. ACS Applied Materials & Interfaces, 2025, https://doi.org/10.1021/acsami.5c06745.

148） Xinyu Zhang, Zhijie Feng, Hongxiang Li, Haoyan Yang, Lianyue Li, Chao Zhang, Pengxiu Dai, Hanxin Wang, Huimin Xue, Yaxin Wang, Dawei Sun, Xinyu Liu, Mingshan Li, Shenjunjie Lu, Jing Liu, Taofeng Du*, Duo Liu*, Hanjie Wang*. Ingestible optoelectronic capsules enable bidirectional communication with engineered microbes for controllable therapeutic interventions. Nature Microbiology, 2025, 10,1841-1853.

147） Zhijie Feng, Huimin Xue, Xiaoxuan Yin, Hongxiang Li, Chao Zhang, Yinli Bao, Huifang Yin*, Cuiqin Huang*, Duo Liu*, Hanjie Wang*. Programmable therapeutic protein delivery in intestine via amplifier-optimized optogenetic bacteria and LED-equipped electronic capsule. Chemical Engineering Journal, 2025, 520, 166319.

146） Hui Wang, Zhijie Feng, Peiyuan Liu, Jing Liu, Duo Liu*, Hanjie Wang*.Advances in optogenetically engineered bacteria in disease diagnosis and therapy. Biotechnology Advances, 2025, 83, 108645.

145） Yuhui Cui, Duo Liu, Huimin Xue, Mingshan Li, Wenhong Guo, Cuiqin Huang, Xintian Zheng, Jichao Yang, Hong Liu*, Huifang Yin*, Hanjie Wang*. Metabolic Engineering of Yarrowia lipolytica with Massive Gene Assembly and Genomic Integration. ACS Synthetic Biology, 2025, 10.1021/acssynbio.5c00333.

2024年：共发表SCI论文5篇，其中通讯作者发表5篇

144） Yaxin Wang, Yali Fan, XinYu Zhang, Jing Liu, Dawei Sun, Lianyue Li, Guijie Bai, Xinyu Liu, Jun Kang^⁎, Yingying Zhang^⁎, Hanjie Wang*. In situ production and precise release of bioactive GM-CSF and siRNA by engineered bacteria for macrophage reprogramming in cancer immunotherapy. Biomaterials, 2025, 317, 123037.

143） Dawei Sun, Yize Li, Xiaoxuan Yin, Yali Fan, Jing Liu, Yaxin Wang, Xinyu Liu, Guijie Bai, Ke Li, Yanyan Shi, Peiyuan Liu,* Yingying Zhang,* Hanjie Wang*. Utilizing Engineered Bacteria as “Cell Factories” In Vivo for Intracellular RNA-Loaded Outer Membrane Vesicles’ Self-Assembly in Tumor Treatment. ACS Nano, 2024, 18, 52, 35296–35309.

142） Junyi Wang, Ying Li, Dawei Sun, Jingyi Li, Lianyue Li, Xinyu Zhang, Xinyu Liu, Zhijie Feng, Huimin Xue, Yuhui Cui, Yiwen Wang,* Duo Liu,* Hanjie Wang*. Implementing Optogenetic-Controlled Bacterial Systems in Drosophila melanogaster for Alleviation of Heavy Metal Poisoning. ACS Synthetic Biology, 2024, 13, 3312-3325.

141） Xinyu Liu, Yali Fan, Xinyu Zhang, Lianyue Li, Chao Yang, Xiaoyan Ma, Guijie Bai, Dawei Sun, Yaxin Wang, Junyi Wang, Yong Li, Yanyan Shi, Jing Liu*, Yingying Zhang*, Hanjie Wang*. Sequential delivery of photosensitizers and checkpoint inhibitors by engineered bacteria for enhanced cancer photodynamic immunotherapy. Biotechnology and Bioengineering, 2024, 1-12.

140） Jing Liu, Yize Li, Dongxu Wang, Xinyu Liu, Dawei Sun, Yixin Wang, Yingying Zhang*, Hanjie Wang*. Engineered cyanobacteria based self supplying photosensitizer nanobiosystem for photodynamic therapy. Chemical Engineering Journal, 2024, 495, 153656.

2023年：共发表SCI论文7篇，其中通讯作者发表5篇

139） Meihui Cui, Huaqing Yang, Binglin Ma, Shenjunjie Lu, Dawei Sun, Minye Yang, Kang Peng, Shufang Zhang, Jing Liu, Peiyuan Liu*, Hanjie Wang*. A smartphone-based inverse opal hydrogel film aptasensor for mycotoxin detection by the naked eye. Microchemical Journal, 2023, 194, 109234.

138） Minghui Zhang, Yingying Zhang, Pengcheng Zhao, Hanjie Wang*. Construction of “lock-key” biological living material based on double engineered bacteria and its application on intestinal retention in vivo. Chinese Journal of Biotechnology, 2023, 39(3), 1163-1174.

137） Ya Li, Xinyu Liu, Yingying Zhang, Ziyue Wu, Wei Ling, Xinyu Zhang, Mingxing Zhou, M. Serdar Onses, Pan Zhou, Sui Mao, Wenxing Huo, Zhenzhen Fan, Hong Yang, Hanjie Wang*, Xian Huang*. A flexible wearable device coupled with injectable Fe3O4 nanoparticles for capturing circulating tumor cells and triggering their deaths. Biosensors and Bioelectronics, 2023, 235, 115367.

136） Qiwen Bao, Gang Li, Zhengchun Yang, Jun Liu, Hanjie Wang, Gaoju Pang, Qianjin Guo, Jun Wei, Wenbo Cheng, Ling Lin. Electrochemical biosensor based on antibodymodifed Au nanoparticles for rapid and sensitive analysis of infuenza A virus. Ionics, 2023, 29, 2021-2029.

135） Yingying Zhang, Ruru Kang, Xinyu Zhang, Gaoju Pang, Lianyue Li, Chunli Han, Baona Liu, Xin Xue, Jing Liu, Tao Sun, Tao Wang, Peiyuan Liu*, Hanjie Wang*. A programmable oral bacterial hydrogel for controllable production and release of nanovaccine for tumor immunotherapy. Biomaterials, 2023, 299, 122147.

134） Lianyue Li, Chun Yang, Jing Liu, Yiyang Pan, Xuyan Wang, Yiliang Zhang, Hanjie Wang*, Tao Sun*, Duo Liu*. Hydrogel-Encapsulated Engineered Microbial Consortiumasa Photoautotrophic " Living Material " for Promoting Skin Wound Healing. ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 15, 5, 6536–6547.

133） Xinyu Zhang, Gaoju Pang, Tao Sun, Xinyu Liu, Huizhuo Pan, Yingying Zhang, Jing Liu, Jin Chang*, Hanjie Wang*, Duo Liu*. A red light-controlled probiotic bio-system for in-situ gut-brain axis regulation. Biomaterials, 2023, 294, 122005.

八、荣誉奖励：

1、学生获奖及相关成果：

24）2024年，指导学生获评第十四届"挑战杯"秦创原中国大学生创业计划竞赛"一带一路"国际邀请赛银奖

23）2024年，指导学生获评全国大学生生命科学竞赛（科学探索类）一等奖、二等奖

22）2024年，指导学生获评天津市大学生生命科学竞赛一等奖

21）2023年，指导学生获评中国国际大学生创新大赛全国金奖

20）2023年，指导学生获评天津市第九届“互联网+”大学生创新创业大赛市级金奖

19）2023年，指导学生获评第十七届“挑战杯”中国银行天津市大学生创业计划竞赛市级银奖

18）2022年，指导学生获评第十六届“挑战杯”中国银行天津市大学生创业计划竞赛市级银奖

17）2022年，指导学生获评天津市第八届“互联网+”大学生创新创业大赛市级金奖

16）2022年，指导学生获评全国大学生生命科学竞赛（科学探索类）二等奖、三等奖

15）2022年，指导学生获评天津市大学生生命科学竞赛一等奖、二等奖

14）2022年，指导学生入选国家级大学生创新创业训练计划

13）2022年，指导学生获中银杯天津青年双创大赛暨“创青春”中国青年创新创业大赛天津赛区赛银奖

12）2022年，指导学生获热心肠研究院“2022年热心肠奖学金”

11）2021年，指导学生获“天津市研究生科研创新项目”立项

10）2021年，指导学生获评天津市大学生生命科学竞赛一等奖

9）2021年，指导学生获评全国大学生生命科学竞赛（科学探索类）二等奖

8）2020年，指导学生获评天津大学“未来三十年”颠覆性创新创想大赛决赛优秀奖

7）2019年，指导学生获评第二届天津大学“校长杯”创新创业大赛总决赛二等奖

6）2019年，指导学生获评天津市“优秀博士论文”

5）2019年，指导学生获评第五届中国“互联网+”大学生双创大赛（天津）三等奖

4）2016年，指导学生获评全国生物医学工程博士生论坛优秀论文一等奖

3）2016年，指导学生获评天津大学“优秀学生标兵”荣誉称号

2）2016年，指导学生获评天津大学“学生科学奖”

1）2015年，指导学生获评天津大学“科技创新先进个人”荣誉称号

2、教师获奖及相关成果：

11）2024年，获评天津市“一流建设课程”

10）2024年，获“京津冀联合基金-医药合成生物学领域”资助

9）2023年，获“天津市杰出青年基金”资助

8）2022年，生物工程学报思政教改论文：“强基计划”背景下生物学实验教学改革

7）2022年，获评“中国颗粒学会青年颗粒学奖”(国家一级学会奖)

6）2022年，获评天津市“创新创业教育特色示范课程”

5）2021年，获国家自然科学基金委“国家优秀青年基金”资助

4）2019年，获评天津大学“北洋学者计划—青年学者”荣誉称号

3）2018年，入选首批天津市“青年人才托举工程”

2）2018年，获评天津市创新人才推进计划“青年科技优秀人才”荣誉称号

1）2016年，获评天津大学“青年教工示范岗”荣誉称号

九、科普报道：

7）2025年，Nature Microbiology | 建立电子胶囊与工程菌之间的光学“语言”，使人类与肠道工程菌远程“对话”：近年来，伴随生物电子接口领域的发展，科学家已经开发了“脑-机接口”和外骨骼支架等接口，建立起人体神经系统、运动系统与电子设备的交互。而本研究所建立起的“语言”，构成了一种新型的“菌-机接口”，丰富了生物电子接口的类型，拓展了生物电子接口的使用边界。未来，“人-机-菌交互”技术有着无限的可能，有望以高度可控、精准、即时、动态的方式为疾病诊断与治疗提供新一代智能化策略。

6）2024年，再创·合成生物学前沿讲堂，“王汉杰：「半导体光遗传学」—搭建碳基生命与硅基电子间信息交互的光学接口：所在团队长期致力于将合成生物学与发光材料学、电子工程学等多学科理论知识交叉融合，提出了「光控菌」半导体合成生物学新思路。该思路有望回答「能否通过调控肠菌生物功能促进宿主健康？」这一多学科交叉科学问题。通过揭示「电子器件-工程细菌」机器与生物间光学信号交互的复杂作用机制，有望打造「光控菌」疾病诊疗新技术，受到学术界及产业界积极评价和广泛关所在团队长期致力于将合成生物学与发光材料学、电子工程学等多学科理论知识交叉融合，提出了「光控菌」半导体合成生物学新思路。该思路有望回答遗传工程菌-智能电子胶囊」合成生物医疗器械研发进行汇报，着重介绍近期其课题组近期在半导体合成生物学方面取得的代表性工作。近日，王汉杰课题组在工程菌外囊泡RNA递送领域取得一定进展，并在 ACS Nano上发表了以 "Utilizing Engineered Bacteria as “Cell Factories” In Vivo for Intracellular RNA-Loaded Outer Membrane Vesicles’ Self-Assembly in Tumor Treatment" 为题的研究成果。