陈学元，男，籍贯福建建瓯，研究员，博士生导师。1993年毕业于中国科技大学材料科学与工程系，1998年获中科院福建物质结构研究所物理化学专业理学博士学位。2001-2005年在美国能源部阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）化学部从事博士后研究。2005年入选中国科学院"****"回国工作。。2013年获得国家****科学基金（结题优秀）。入选国务院政府特殊津贴专家（2014），首批福建省科技创新领军人才（2014），科技部中青年科技创新领军人才（2014），国家“****”科技创新领军人才（2016），福建省第五批引进高层次创业创新人才（2017），国家百千****才工程，并被授予“有突出贡献中青年专家”称号（2017），福建省第二届全国创新争先奖推荐人选（2020）。近年来致力于发光材料电子结构与性能研究，在无机发光材料控制合成、电子结构、光学性能及应用取得重要进展，已在Nature Photonics, Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等刊物发表SCI论文200多篇，被引用总次数>13300次（H指数 58，论文近五年他引9200多次），16篇论文入选近十年化学、材料和物理领域ESI高被引频次论文（top 1%）；入选《德国应用化学》Author Profile人物专栏（2020），爱思唯尔化学领域中国高被引****榜单（2018，2019）和英国皇家化学会综合化学领域Top 1%高被引中国作者榜单（2014，2017）；出版《稀土纳米发光材料：从基础到生物应用》等Springer英文专著2部，专章6篇；申请国内外发明专利54项（授权30项）。系列研究成果分别获2018年度中国稀土科学技术奖一等奖（基础研究类），2017年度福建省自然科学奖二等奖，入选年度“中国光学重要成果”（2010，2011，2013，2014，2016）和“中国稀土十大科技新闻”（2011，2014，2015，2016，2018）。
　　曾任第十八届国际固体激发态动力学会议（DPC’13）组委会主席，Journal of Luminescence (DPC’13专辑) Guest Editor，目前担任中科院功能纳米结构设计与组装重点实验室主任、中科院海西研究院材料工程所副所长、固态光谱学和光物理国际研究中心主任，上海科技大学****，香港教育大学荣誉教授，Journal of Luminescence主编，Physics Open 常任编辑，Reviews in Nanoscience and Nanotechnology副主编，Nano Research、Science China Materials、Journal of Rare Earths和《中国稀土学报》等期刊编委，中国稀土学会稀土生物医学专业委员会副主任委员，固体激发态动力学国际会议学术委员，中国青年科技工作者协会材料科学专业委员会委员，中国稀土学会发光专业委员会委员，中国微米纳米技术学会第三届理事会理事，中国生物材料学会影像材料与技术分会委员会委员，全国掺杂纳米材料发光性质、国际稀土开发与应用、全国稀土发光材料等学术会议的学术委员会委员，以及中国物理学会、OSA、ACS、RSC、NPG、IOP、Elsevier、Wiley-VCH、Springer、IEEE、AIP等140多种SCI国际刊物审稿专家。获第十届福建青年科技奖（2009），中科院上海分院第二届****科技创新人才奖（2010），第十七届运盛青年科技奖（2010），卢嘉锡优秀导师奖（2012），福建省自然科学优秀学术论文一等奖（2012，2014）、二等奖（2018），中国科学院朱李月华优秀教师奖（2016），2017年度福建省自然科学奖二等奖（2018，第一完成人），2018年度中国稀土科学技术奖一等奖（基础研究类，第一完成人）。
　　　主要学术贡献：
　　团队长期致力于无机发光材料电子结构与性能研究，设计研制低温高分辨激光光谱仪和上转换量子产率测试仪，自主研制了综合指标国际领先的光化学与光物理测试研究平台，发现许多新颖的光学性能；依托该平台目前已建成国际知名的固态光谱学与光物理国际研究中心，与众多国内外伙伴小组合作，取得许多高水平合作成果，发表在《科学》、《自然-材料》和《自然-光子学》等顶级期刊，这些基础仪器的研制有力地提升了我国在光谱和光电子学领域的影响力。近年来团队在发光材料尤其是无机发光纳米材料的电子结构、光学性能及应用等方面取得如下重要成果：
　　1）发光材料的电子结构和激发态动力学：实现稀土离子在宽禁带半导体纳米晶的体相掺杂和强荧光发射，TiO₂:Er³⁺纳米晶的光谱性能和局域结构的研究结果 (Small 2011, 7, 3046) 入选 “2011中国光学重要成果”。以稀土离子为结构探针，通过低温高分辨荧光光谱揭示在稀土掺杂阳离子无序分布结构的晶体中普遍存在的结晶学位置对称性破缺现象 (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1128; 2015, 54, 1077) （化学领域ESI高被引频次论文）。利用界面缺陷调控，首次在碳膜衬底上通过电子束辐照原位构筑中空核壳结构稀土上转换纳米晶（Adv. Sci. 2018, 5, **，入选2018年度中国稀土十大科技新闻）。
　　2）发光材料的光学性能：利用核壳结构实现Eu³⁺在水溶性NaGdF₄纳米晶的上转换和下转换双模荧光 (Adv. Mater. 2010, 22, 3266)，论文入选 “2010中国光学重要成果”和材料领域ESI高被引频次论文；发展了一种高温前驱体注射法研制了发光性能优良的LiLuF₄:Ln³⁺核壳结构纳米晶，实现Er³⁺和Tm³⁺的高效上转换发光，其绝对量子产率分别达到5.0%和7.6%，为当时已报道单分散稀土上转换纳米晶的国际最高值（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1252，卷首插画/热点论文，ESI高被引论文）。
在钙钛矿纳米晶发光领域，首创替位锰稳定钙钛矿晶格的“内部攻坚”策略，设计了Mn²⁺替位掺杂提升形成能与稳定性的策略，解决全无机钙钛矿量子点热稳定性差的难题，并大幅提高了其激子发光效率（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11443，ESI高被引论文）。提出一种辐射能量传递上转换新机制，利用稀土纳米晶到全无机钙钛矿量子点的辐射能量传递，实现CsPbX₃（X = Cl/Br/I）量子点在低功率半导体激光器激发下的高效上转换发光，并通过剪裁量子点带隙和稀土荧光寿命，实现可见波段全光谱上转换发光和超长激子荧光寿命的调控（Nat. Commun. 2018, 9, 3462）。发展了一种基于CsPbX₃钙钛矿量子点长余辉光转换新策略，以发蓝紫光的稀土长余辉粉作为光存储材料，实现可见波段全光谱的高效长余辉发光，突破了传统长余辉材料红光组分不足、余辉衰减不一致、发射谱带宽的应用瓶颈（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6943）。
　　在LED发光材料领域，突破常温离子交换湿化学法制备了高达98%量子产率的替代稀土红色荧光粉K₂TiF₆:Mn⁴⁺，实现高显指低色温暖白光LED高光效输出（Nature Commun., 2014, 5, 4312），入选 “2014中国光学重要成果”和材料领域ESI高被引论文，《自然·光子学》news & views进行了亮点介绍，论文发表后引起了非稀土红粉研究热潮，开辟了国际上LED用替代稀土红光荧光粉研究新方向。利用一种简单的反向离子交换反应制备K₂TiF₆:Mn⁴⁺@ K₂TiF₆核壳结构红色荧光粉，同时显著提高其抗湿性能和发光效率，器件双85老化480小时流明效率保持高达89%，制备的暖白光LED色温/显色指数/流明效率等综合指标为同类器件国际最高水平（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 3843，热点论文）。
　　此外，利用中红外飞秒激光激发，在π共轭分子发光材料IPPS中实现五光子泵浦上转换受激发射，同时获净转化效率高达10.4%的三光子泵浦上转换受激发射 (Nat. Photonics 2013, 7, 234，入选 “2013中国光学重要成果”) ；通过金属-有机框架(MOF)孔道中有序组装有机染料，在单根MOF微晶中首次实现高偏振度三光子上转换受激发射(Nature Commun. 2016, 7, 11087，ESI高被引频次论文，入选 “2016中国光学重要成果”)。
　　3）发光材料的生物应用探索：在国际上率先研制基于稀土氟化物和氧化物纳米探针的新一代荧光生物标记材料，并成功用于生物分子尤其是肿瘤标志物的异相和均相检测 (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6306; 2013, 52, 6671; 2014, 53, 1252)，其中超小ZrO₂基稀土荧光生物探针的研制(JACS 2012, 134, 15083)被美国C&EN和JACS Spotlights专栏评述。发展了基于KGdF₄:Ln³⁺纳米探针的光/磁双模生物标记方法，实现TR-FRET生物检测和MRI成像(JACS 2012, 134, 1323，入选ESI高被引论文和2012年最热门中国研究论文50强)。建立基于稀土纳米晶溶解增强的荧光免疫分析方法（DELBA），该方法比目前最灵敏的商用镧系解离增强荧光免疫分析（DELFIA）试剂盒灵敏度提高了近3个数量级(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12498)，已获中美日等国际专利授权并并入选“2014年中国稀土十大科技新闻”。基于DELBA新型试剂盒已实现对人血清肿瘤标志物CEA、PSA和AFP的高灵敏特异性检测（Chem. Sci. 2016, 7, 2572；2016, 7, 5013，入选“2016年中国稀土十大科技新闻”）。发展了基于稀土纳米探针标记的循环肿瘤细胞检测方法，利用纳米粒子的溶解增强发光特性实现信号放大，同时借助Eu离子的长寿命荧光去除短寿命荧光背景的干扰，实现全血中循环肿瘤细胞的免富集直接检测，其检测限低至1 CTC/well，对不同临床分期的乳腺癌患者进行血液CTC检测，可实现93.9%的阳性检出率（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 12195），入选2019年度中国稀土十大科技新闻，《德国应用化学》新闻专栏、Wiley主网和 ChemistryViews进行了专门亮点评述。
　　提出近红外双激发比率型上转换策略实现细胞内生物分子的精准检测，利用近红外染料IR808到Yb/Er共掺NaGdF₄上转换纳米颗粒的高效能量传递和低背景荧光信号，实现对活细胞MCF-7中内源性和外源性ClO^-的精确定量分析（Adv. Sci. 2019, 6, **）。
　　研制出单分散、形貌/粒径可控兼具高效近红外二区发光的稀土掺杂CaS纳米晶，蓝光LED激发下实现对肿瘤标志物黄嘌呤的高灵敏特异性体外检测，检测限达32 nM（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9556）。发展了一种氧化石墨烯修饰稀土纳米探针的探针功能化策略，获得了单分散、高效上转换/下转移发光的氧化石墨烯包覆稀土纳米晶二元纳米结构，实现肿瘤细胞内纳米探针实时定位追踪和microRNA可视化成像，以及小鼠肿瘤靶向的无背景高灵敏近红外二区发光成像（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 18981）。
　　4）发光材料的先进测试平台研制：设计研制低温高分辨激光光谱仪和上转换量子产率测试仪等，自主研制了综合指标国际领先的光化学与光物理测试研究平台，发现许多新颖的光学性能；依托该平台与国内外伙伴小组合作，取得许多高水平成果，并发表在Science和Nature Mater等顶级期刊。

　　
团队主页：http://fjirsm.cas.cn/xchen
　ResearcherID: http://www.researcherid.com/rid/C-5613-2012
　　
　　代表作：
　　
　　1. Xueyuan Chen, Yongsheng Liu, and Datao Tu, Lanthanide-Doped Luminescent Nanomaterials: From Fundamentals to Bioapplications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014, ISBN: 978-3-642-40364-4 (eBook).
　　2. Shaohua Yu#, Jin Xu#, Xiaoying Shang, Wei Zheng, Ping Huang, Renfu Li, Datao Tu*, and Xueyuan Chen*, “A Dual-Excitation Decoding Strategy Based on NIR Hybrid Nanocomposites for High-Accuracy Thermal Sensing”, Adv. Sci. 2020, DOI: 10.1002/advs..
　　3. Xiaorong Song, Shihua Li, Hanhan Guo, Wenwu You, Xiaoying Shang, Renfu Li, Datao Tu, Wei Zheng, Zhuo Chen, Huanghao Yang*, and Xueyuan Chen*, “Graphene Oxide Modified Lanthanide Nanoprobes for Tumor-Targeted Visible/NIR-II Luminescence Imaging”, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 18981-18986. DOI: 10.1002/anie..
　　4. Hanhan Guo, Xiaorong Song*, Wen Lei, Cheng He, Wenwu You, Qingzhong Lin, Shanyong Zhou, Xueyuan Chen*, and Zhuo Chen*, “Direct Detection of Circulating Tumor Cells in Whole Blood Based on Time-Resolved Luminescent Lanthanide Nanoprobes”, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 12195-12199. DOI: 10.1002/anie.. (“Enhanced Glow: Direct detection of circulating tumor cells in blood samples”, highlighted in: Angew. Chem. Int. Ed. Press Release / Wiley.com Newsroom / ChemistryViews Magazine Bulletin, August 7, 2019. 入选2019年度中国稀土十大科技新闻)
　　5. Decai Huang, Haomiao Zhu*, Zhonghua Deng, Qilin Zou, Hongyu Lu, Xiaodong Yi, Wang Guo, Canzhong Lu, and Xueyuan Chen*, “Moisture-Resistant Mn4+-Doped Core-Shell Structured Fluoride Red Phosphor Exhibiting High Luminous Efficacy for Warm White LEDs”, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 3843-3847. DOI: 10.1002/anie. (Hot paper).
　　6. Meiran Zhang, Wei Zheng*, Yan Liu, Ping Huang, Zhongliang Gong, Jiaojiao Wei, Yu Gao, Shanyong Zhou, Xingjun Li, and Xueyuan Chen*, “A new class of blue-LED-excited NIR-II luminescent nanoprobes based on lanthanide-doped CaS nanoparticles”, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9556-9560. DOI: 10.1002/anie..
　　7. Zhongliang Gong, Wei Zheng*, Yu Gao, Ping Huang, Datao Tu, Renfu Li, Jiaojiao Wei, Wen Zhang, Yunqin Zhang, and Xueyuan Chen*, “Full-spectrum persistent luminescence tuning using all-inorganic perovskite quantum dots”, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6943-6947.
　　8. Datao Tu, Wei Zheng, Ping Huang, and Xueyuan Chen*, “Europium-Activated Luminescent Nanoprobes: From Fundamentals to Bioapplications”, Coord. Chem. Rev. 2019, 378, 104-120. DOI: 10.1016/j.ccr.2017.10.027
　　9. Wei Zheng, Ping Huang, Zhongliang Gong, Datao Tu, Jin Xu, Qilin Zou, Renfu Li, Wenwu You, Jean-Claude G. Bünzli, and Xueyuan Chen*, “Near-infrared-triggered photon upconversion tuning in all-inorganic cesium lead halide perovskite quantum dots”, Nat. Commun. 2018, 9, 3462.　
　　10. Ping Huang, Wei Zheng*, Datao Tu, Xiaoying Shang, Meiran Zhang, Renfu Li, Jin Xu, Yan Liu, and Xueyuan Chen*, “Unraveling the electronic structures of neodymium in LiLuF4 nanocrystals for ratiometric temperature sensing”, Adv. Sci. 2019, 6, **. DOI: 10.1002/advs..
　　11. Jin Xu, Datao Tu, Wei Zheng, Xiaoying Shang, Ping Huang, Yao Cheng*, Yuansheng Wang, and Xueyuan Chen*, “Interfacial Defects Dictated In Situ Fabrication of Yolk-Shell Upconversion Nanoparticles by Electron-Beam Irradiation”, Adv. Sci. 2018, 5, **. DOI: 10.1002/advs.（入选2018中国稀土十大科技新闻、中科学海西研究院年度重大科技进展）
　　12. Shenghan Zou, Yongsheng Liu*, Jianhai Li, Caiping Liu, Rui Feng, Feilong Jiang, Yongxiang Li, Jizhong Song, Haibo Zeng*, Maochun Hong*, and Xueyuan Chen*, “Stabilizing Cesium Lead Halide Perovskite Lattice through Mn (II)-Substitution for Air-Stable Light-Emitting Diodes”, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11443-11450. DOI: 10.1021/jacs.7b04000 (化学领域ESI高被引频次论文).
　　13. Wei Zheng, Shanyong Zhou, Jin Xu, Yongsheng Liu, Ping Huang, Yan Liu, and Xueyuan Chen*, “Ultrasensitive Luminescent In-Vitro Detection for Tumor Markers Based on Inorganic Lanthanide Nano-Bioprobes”, Adv. Sci. 2016, 3, **. DOI: 10.1002/advs. (featured as Frontispiece; highlighted in Wiley MaterialsViews China,“基于稀土纳米荧光探针的肿瘤标志物超灵敏体外检测”, 2016.11.7).
　　14. Huajun He#, En Ma#, Yuanjing Cui#, Jiancan Yu, Yu Yang, Tao Song, Chuan-De Wu, Xueyuan Chen*, Banglin Chen*, and Guodong Qian*, “Polarized three-photon-pumped laser in a single MOF microcrystal”, Nat. Commun. 2016, 7, 11087. DOI: 10.1038/NCOMMS11087 (入选2016中国光学重要成果；物理领域ESI高被引频次论文; “Metal-organic framework microlasers”, highlighted in News & Views: Science Bulletin 2017, 62, 3-4).
　　15. Shan Lu, Datao Tu, Ping Hu, Jin Xu, Renfu Li, Meng Wang, Zhuo Chen, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Multifunctional Nano-Bioprobes Based on Rattle-Structured Upconverting Luminescent Nanoparticles”, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7915-7919.
　　16. Wei Zheng, Ping Huang, Datao Tu, En Ma, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-Doped Upconversion Nano-Bioprobes: Electronic Structures, Optical Properties, and Biodetection”, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 1379-1415 (Inside Front Cover).（入选化学领域ESI高被引频次论文）
　　17. Shanyong Zhou, Wei Zheng, Zhuo Chen, Datao Tu, Yongsheng Liu, En Ma, Renfu Li, Haomiao Zhu, Mingdong Huang*, and Xueyuan Chen*, “Dissolution-Enhanced Luminescent Bioassay Based on Inorganic Lanthanide Nanoparticles”, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12498-12502. （入选“2014年中国稀土十大科技新闻”）
　　18. Haomiao Zhu, Chun Che Lin, Wenqin Luo, Situan Shu, Zhuguang Liu, Yongsheng Liu, Jintao Kong, En Ma, Yongge Cao, Ru-Shi Liu*, and Xueyuan Chen*, “Highly efficient non-rare-earth red emitting phosphor for warm white light-emitting diodes”, Nature Commun. 2014, 5, 4312. DOI: 10.1038/NCOMMS5312. (入选2014中国光学重要成果；材料领域ESI高被引频次论文)
　　19. Ping Huang, Wei Zheng, Shanyong Zhou, Datao Tu, Zhuo Chen, Haomiao Zhu, Renfu Li, En Ma, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-Doped LiLuF4 Upconversion Nanoprobes for the Detection of Disease Biomarkers”, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1252-1257 (Hot paper, featured as Frontispiece) （入选化学领域ESI高被引频次论文）.
　　20. Datao Tu, Wei Zheng, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Luminescent Biodetection Based on Lanthanide-Doped Inorganic Nanoprobes”, Coord. Chem. Rev. 2014, 273-274, 13-29.
　　21. Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Lanthanide-Doped Luminescent Nanoprobes: Controlled Synthesis, Optical Spectroscopy, and Bioapplications”, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 6924-6858. （入选化学领域ESI高被引频次论文）
　　22. Qingdong Zheng*, Haomiao Zhu, Shan-Ci Chen, Changquan Tang, En Ma, and Xueyuan Chen*, “Frequency up-converted stimulated emission by simultaneous five-photon absorption”, Nature Photonics 2013, 7, 234-239. (入选2013中国光学重要成果)
　　23. Wei Zheng, Shanyong Zhou, Zhuo Chen, Ping Hu, Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Mingdong Huang, and Xueyuan Chen*, “Sub-10 nm Lanthanide-Doped CaF2 Nanoprobes for Time-Resolved Luminescent Biodetection”, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 6671-6676.
　　24. Datao Tu, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Liqin Liu, and Xueyuan Chen*, “Breakdown of Crystallographic Site Symmetry in Lanthanide-Doped NaYF4 Crystals”, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1128-1133.（入选化学领域ESI高被引频次论文）
　　25. Yongsheng Liu, Shanyong Zhou, Datao Tu, Zhuo Chen, Mingdong Huang, Haomiao Zhu, En Ma, and Xueyuan Chen*, “Amine-Functionalized Lanthanide-Doped Zirconia Nanoparticles: Optical Spectroscopy, Time-Resolved Fluorescence Resonance Energy Transfer Biodetection and Targeted Imaging”, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15083-15090. (Highlighted in C&EN and JACS Spotlights，入选化学领域ESI高被引频次论文）
　　26. Qiang Ju, Datao Tu, Yongsheng Liu, Renfu Li, Haomiao Zhu, Jincan Chen, Zhuo Chen, Mingdong Huang, Xueyuan Chen*, “Amine-Functionalized Lanthanide-Doped KGdF4 Nanocrystals as Potential Optical/Magnetic Multimodal Bioprobes”, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1323-1330.（入选化学领域ESI高被引频次论文和2012年最热门中国研究论文）
　　27. Datao Tu, Liqin Liu, Qiang Ju, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, Renfu Li and Xueyuan Chen*, “Time-Resolved FRET Biosensor Based on Amine-Functionalized Lanthanide-Doped NaYF4 Nanocrystals”, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6306-6310.（入选化学领域ESI高被引频次论文）
　　28. Wenqin Luo, Chengyu Fu, Renfu Li, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, and Xueyuan Chen*, “Er3+ Doped Anatase TiO2 Nanocrystals: Crystal-Field Levels, Excited-State Dynamics, Upconversion and Defect Luminescence”, Small 2011, 7, 3046-3056. (入选2011中国光学重要成果，2014福建省自然科学优秀学术论文一等奖)
　　29. Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Wenqin Luo, and Xueyuan Chen*, “A Strategy to Achieve Efficient Dual-Mode Luminescence of Eu3+ in Lanthanides Doped Multifunctional NaGdF4 Nanocrystals”, Adv. Mater. 2010, 22, 3266-3271.（入选材料领域ESI高被引频次论文，2010中国光学重要成果，2012福建省自然科学优秀学术论文一等奖）