卢磊 博士

卢磊助理教授本科与硕士毕业于武汉大学药学院，2020年于美国威斯康星大学麦迪逊分校获得博士学位，同时取得佐治亚理工学院计算机硕士学位，之后在美国加州大学旧金山分校跟随蛋白质从头设计开创者、美国科学院院士William DeGrado教授开展博士后研究。2025年正式加入清华大学药学院，现为药学院独立PI、博士生导师，同时兼任清华-北大生命科学联合中心研究员、北京生物结构前沿中心研究员，2025年获评拜耳中国科研合作奖“拜耳研究员”。卢磊博士长期深耕蛋白质从头设计、蛋白质组学与计算生物学交叉领域，以共同第一作者身份在《Science》《Nature Methods》等顶级学术期刊发表多项重要成果：开发的O-Pair算法大幅提升O-糖肽段鉴定效率，已被广泛应用于主流质谱软件MSFragger；2024年在《Science》发表的成果，建立了可预测结合亲和力与特异性的小分子结合蛋白从头设计新方法，成功实现高亲和力癌症药物结合蛋白的人工构建。他带领的课题组以“像拼乐高一样创造全新蛋白质”为核心理念，同时开展计算与实验方向的交叉研究，重点攻关从头设计各类药物、金属、聚糖与蛋白结合分子，开发高成功率人工酶的计算方法，以及基于酶设计的蛋白质组学新技术，最终目标是将人工蛋白成果落地，为创新治疗方法的开发提供全新路径。
国家优秀自费留学生特别优秀奖；获得时间：2025年。
拜耳研究员；获得时间：2025年 （Bayer Investigator Award, Year of Award: 2025）

主要科研领域与方向

卢磊课题组长期的研究目标是开发新的蛋白设计方法，实现高成功率人工蛋白酶等的设计，最终希望能够设计有应用价值的人工蛋白，用于创新治疗方法的开发。课题组同时开展计算方面与实验方面的课题，强调学科交叉与融合。具体研究大方向如下：

1.从头设计药物、金属、聚糖、蛋白等结合蛋白与膜蛋白设计改造 长期关注于蛋白结合各类分子的特性，开发数据库搜索与人工智能的方法，结合新的蛋白设计工具，进行结合蛋白的设计与创新治疗方法的开发。

2.蛋白酶从头设计的计算方法开发与应用 针对特定化学反应，从头设计蛋白酶，建立新的蛋白数据库，开发使用深度学习结合计算化学的方法，设计有应用价值的人工蛋白酶。

3.蛋白质组学新技术、新算法开发 基于蛋白（酶）设计的蛋白质组学新技术开发，将用于限制性剪切组学等，最终应用于新的药物筛选与疾病机理靶点发掘。

代表性论文

1. Lu L, Gou X, Tan S, Man S, Yang H, Zhong X, Gazgalis D, Valdiviezo J, Jo H, Wu Y, Diolaiti M, Ashworth A, Polizzi N, & DeGrado W. (2024) De novo design of drug-binding proteins with predictable binding energy and specificity. Science, 384.6691, 106-112.

2. Lu L, Scalf M, Shortreed M, Smith L. (2021) Mesh fragmentation improves dissociation efficiency in top-down proteomics. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 23;32(6):1319-25.

3. Lu L*, Riley N*, Shortreed M, Bertozzi C & Smith L (2020). O-Pair Search with MetaMorpheus for O-glycopeptide Characterization. Nature Methods, 17, 1133-1138.

4. Lu L, Millikin R, Solntsev S, Rolfs Z, Scalf M, Shortreed M, & Smith L. (2018). Identification of MS-cleavable and noncleavable chemically cross-linked peptides with MetaMorpheus. Journal of Proteome Research, 17(7), 2370-2376.