首都医学科学创新中心-范昊

研究人员

范昊

fanhao(at)cimrbj.ac.cn

资深研究员

人工智能驱动的药物发现、基于物理的生物分子建模、功能基因组学、

生成式分子设计、合成与酶工程生物学

fanhao(at)cimrbj.ac.cn

中国科学技术大学生命科学学士

荷兰格罗宁根大学生物物理化学博士

工作经历

2026至今

首都医学科学创新中心分子与细胞治疗研究所资深研究员

2021-2026

新加坡科技研究局生物信息学研究所资深研究员

2014-2021

新加坡科技研究局生物信息学研究所研究员

2013-2014

加州大学旧金山分校副研究员

2011-2013

加州大学旧金山分校助理研究员

2006-2011

加州大学旧金山分校博士后

研究方向

范昊实验室致力于将计算结构生物学 — 如蛋白质结构建模、分子对接、和分子动力学模拟 — 与机器学习及深度学习相结合，开发用于研究蛋白质-配体相互作用的创新方法。实验室的基础研究侧重于阐明和调控生物过程，特别关注激酶、转运蛋白和G蛋白偶联受体的结构-功能机制。在此基础上，实验室的应用研究致力于通过功能蛋白质的精准优化与从头设计，推动临床前药物及工业酶的研发，并核心聚焦于治疗性抗体。

主要成果与贡献

1. 开发了一种机器学习导向的计算方法，通过整合酶-底物反应的物理化学信息，实现了对半乳糖氧化酶底物活性范围的快速探索（国际专利，ACS Catalysis, 2024）。

2. 开发了一套结合序列分析与分子动力学模拟的计算流程，成功发现新型天然氟化酶并设计出改良突变体（国际专利，Chemical Science, 2025）。

3. 开发了一种基于对比神经网络的人工智能方法，用于预测针对通用蛋白质靶点的小分子配体（国际专利，bioRxiv, 2025.03.16.643501v1）。

4. 开发了生成式人工智能方法“TCM-Navigator”，这是首个基于深度学习的、用于扩展和优化中药（TCM）化学空间的端到端工作流程（Briefings in Bioinformatics, 2025）。

5. 揭示了GPR84对中链脂肪酸具有高选择性的分子基础，并阐明了其配体结合与解离的潜在路径（Nature Communications, 2023）。

6. 发现典型活性激酶中的疏水骨架 — R-spine的稳定性，是决定致癌性BRAF突变体对抑制剂产生耐药性的关键因素（Science Advances, 2021）。

代表性文章 *：共同第一作者; #：共同通讯作者

Chen FY, Lim JYV, Li M, Fan H. TCM-Navigator, a deep learning-based workflow for generation and evaluation of traditional Chinese medicine-like compounds for drug development. Briefings in Bioinformatics, 2025, 26: bbaf498. DOI: 10.1093/bib/bbaf498

Verma RK, Yeo WL, Tiong E, Ang EL^#, Lim YH^#, Wong FT^#, Fan H^#. Unveiling the molecular basis of selective fluorination: computation-guided identification, characterization, and engineering of SAM-dependent fluorinases. Chemical Science, 2025, 16: 10610-10619. DOI: 10.1039/D5SC00081E

Supekar S, Tay DWP, Yeo WL, Tam KWE, Koo YS, See JY, Miyajima JMT, Maurer-Stroh S, Ang EL, Lim YH^#, Fan H^#. A Machine Learning-Guided Approach to Navigate the Substrate Activity Scope of Galactose Oxidase: Application in the Conversion of Pharmaceutically Relevant Bulky Secondary Alcohols. ACS Catalysis, 2024, 14: 17233-17243. DOI: 10.1021/acscatal.4c04660

Lim TYM, Jaladanki CK, Wong YH, Yogarajah T^#, Fan H^#, Chu JJB^#. Tanomastat exerts multi-targeted inhibitory effects on viral capsid dissociation and RNA replication in human enteroviruses. EBioMedicine, 2024, 107: 105277. DOI: 10.1016/j.ebiom.2024.105277

Zhang X, Wang Y, Supekar S, Cao X, Zhou J, Dang J, Chen S, Jenkins L, Marsango S, Li X, Liu G, Milligan G, Feng M^#, Fan H^#, Gong W^#, Zhang C^#. Pro-phagocytic function and structural basis of GPR84 signaling. Nature Communications, 2023, 14: 5706. DOI: 10.1038/s41467-023-41201-0

Cheng L, Deepak RNVK, Wang G, Meng Z, Tao L, Xie M, Chi W, Zhang Y, Yang M, Liao Y, Chen R, Liang Y, Zhang J, Huang Y, Wang W, Guo Z, Wang Y, Lin J, Fan H^#, Chen L^#. Hepatic mitochondrial NAD+ transporter SLC25A47 activates AMPKα mediating lipid metabolism and tumorigenesis. Hepatology, 2023, 78: 1828-1842. DOI: 10.1097/HEP.0000000000000314

Lim KJH, Hartono YD, Xue B, Kho MB, Fan H^#, Yew WS^#. Structure-Guided Engineering of Prenyltransferase NphB for High-Yield and Regioselective Cannabinoid Production. ACS Catalysis, 2022, 12: 4628-4639. DOI: 10.1021/acscatal.2c00786

Liu H, Deepak RNVK, Shiriaeva A, Gati C, Batyuk A, Hu H, Weierstall U, Liu W, Wang L, Cherezov V^#, Fan H^#, Zhang C^#. Molecular basis for lipid recognition by the prostaglandin D2 receptor CRTH2. PNAS, 2021, 118: e2102813118. DOI: 10.1073/pnas.2102813118

Yap J, Deepak RNVK, Tian Z, Ng WH, Goh KC, Foo A, Tee ZH, Mohanam MP, Sim YRM, Degirmenci U, Lam P, Chen Z, Fan H^#, Hu J^#. The stability of R-spine defines RAF inhibitor resistance: A comprehensive analysis of oncogenic BRAF mutants with in-frame insertion of alphaC-beta4 loop. Science Advances, 2021, 7: eabg0390. DOI: 10.1126/sciadv.abg0390

Jaladanki CK, He Y,Maurer-Stroh S, Loo LH, Song HW^#, Fan H^#. Virtual screening of potentially endocrine-disrupting chemicals against nuclear receptors and its application to identify PPARg-bound fatty acids. Archives of Toxicology, 2020, 95: 355-374. DOI: 10.1007/s00204-020-02897-x

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