个人介绍：
张凯教授现任中国科学技术大学生命科学与医学部教授。2008年毕业于哈尔滨工业大学，获学士学位；2013年于中国科学院生物物理研究所获得生物物理学博士学位，随后与2014年赴英国剑桥MRC分子生物学实验室开展博士后研究；2017年获得美国耶鲁大学独立教职，并于2019年正式入职建组，担任助理教授、博导；2026年初以海外高端人才引进方式全职加入中国科学技术大学，担任教授。
张凯实验室长期致力于探索细胞内能量与物质运输及其动态调控机制这一生命科学核心问题。过去10几年围绕该方向，以主要作者（第一或通讯）在Nature、Cell、Science、Nat. Struc. Mol. Bio.、Nat. Chem. Biol等国际顶级学术期刊发表系统性重要研究成果，累计发表论文50余篇。实验室的一大特色是技术创新与重大生物学问题并重，致力于将冷冻电子显微学（Cryo-EM/ET）从传统的离体、静态、单一结构解析，在时间、空间和规模层次大幅拓展到原位（in situ）、动态、多尺度、高通量以及生理、病理与药物作用状态下的细胞微环境下的高级结构、互作网络及深入分子机制研究。
张凯教授在结构生物学和冷冻电镜领域具有广泛国际影响力，是高分辨率原位结构领域的重要推动者之一。他在动力蛋白（Dynein）工作机制解析以及原位冷冻电镜技术发展方面取得的一系列系统性突破，先后获得首届Gibbons Award（以纪念dynein发现者Ian Gibbons教授而设立）和2024 Amgen青年科学家等奖项。张凯实验室关于dynein相关研究成果已被耶鲁大学教授、美国科学院院士等主编的本科教材《Cell Biology》和《The Cytoskeleton》收录，在科学研究和本科教学方面均有重要影响力。
在学术服务方面，曾主持或共同主持多项美国国立卫生研究院（NIH）科研项目，并在多个国际合作项目中发挥核心作用。同时，全职归国前受邀担任美、英、法、得、意等欧美多国重大科研基金项目评审专家，其中包括参与总预算达数千万欧元的大型原位冷冻电镜相关大型研究计划；长期担任包括Nature、Science、NSMB、NCB、PNAS等30余种国际学术期刊审稿人，现任Research等国际知名期刊编委，以及JMB等客座编辑。
其长期致力于推动国际学术交流与学科发展，曾担任伦敦博士联盟交叉学术会议主席、新英格兰冷冻电镜年会等重要会议主席，并受邀在美国生物物理学会年会、3DEM Gordon Research Conference、Dynein国际会议（每4年一届）等国际重要学术会议作大会主旨或特邀报告，过去两年在范围内围绕超高分辨率原位冷冻电镜相关主题受邀学术报告与技术交流报告50余场，其中包括多场荣誉讲座。
在人才培养方面，张凯实验室已成功培养多名博士后研究人员成长为独立课题组负责人（PI），其中包括多位高层次海外人才引进计划、省级杰出教授入选者等。实验室首届博士生柴鹏鑫因在“蛋白蛋白机械化学循环及冷冻电镜方法学”方面的突出贡献，荣获2025年度耶鲁大学Mary Ellen Jones Award（全校每年仅1人，以奖励生物物理与生物化学方向最优秀的博士毕业论文）。
研究兴趣与方向：
（1）骨架马达驱动的胞内运输与细胞运动
（2）线粒体与能量代谢、细胞内能量动态
（3）高分辨原位冷冻电镜技术方法开发
（4）AI赋能的细胞原位结构及组学方法
（5）上述方向在重大疾病、药物研发及新型诊疗中的应用
近几年代表作：
Qinhui Rao*, Jun Yang*, Pengxin Chai, Steven M. Markus, Kai Zhang#. Roles of microtubules and LIS1 in dynein transport machinery assembly. Nature, 2026 Feb 18. doi: 10.1038/s41586-026-10153-y
Indigo C. Geohring*, Pengxin Chai*, Bharat R. Iyer, William D. Ton, Jun Yang, Amy H. Ide, Sydney C. George, Jaiveer S. Bagri, Samuel V. Baird, Kai Zhang#, Steven M. Markus#. A nucleotide code governs Lis1’s ability to relieve dynein autoinhibition. Nat. Chem. Biol., 2026 Jan 22. doi: 10.1038/s41589-025-02096-8
Jun Yang*, Yuanchang Zhao*, Pengxin Chai*, Ahmet Yildiz#, Kai Zhang#. Nde1 Promotes Lis1 Binding to Full-Length Autoinhibited Human Dynein-1. Nat. Chem. Biol. 22:274–283 (2026) , doi:10.1038/s41589-025-01981-6
Pengxin Chai, Diego Suchenski Loustaunau, Wan Zheng, Jun Yang, Kai Zhang#. DNAHX: a novel, non-motile dynein subfamily, identified by cryo-EM endogenously. bioRxiv: doi.org/10.1101/2025.01.18.633724
Pengxin Chai*, Jun Yang*, Indigo C. Geohring, Steven M. Markus#, Yue Wang*#, Kai Zhang#, Cryo-EM Reveals the Mechanochemical Cycle of Reactive Full-length Human Dynein-1. Nat. Struct. Mol. Biol. 2025, 32(8):1383-1395, doi: 10.1038/s41594-025-01543-3. (Mary Ellen Jones博士论文奖）
Wan Zheng, Pengxin Chai, Jiapeng Zhu#, Kai Zhang#, High-resolution In-situ Structures of Mammalian Mitochondrial Respiratory Supercomplexes in Reaction within Native Mitochondria, Nature, 2024, 631(8019):232-239.
W. Lyu, D. Duan, P. Chai, K. Wu, C. Wu, Y. Xiong, K. Zhang, A.J. Koleske, Abl2 mediates microtubule nucleation and repair via tubulin co-condensation. Curr. Biol., 2023, 33(21):4582-4598.e10.
Y. Wang, J. Yang, F. Hu, Y. Yang, K. Huang, K. Zhang# (2023). Cryo-EM reveals how the mastigoneme regulates ciliary motility. J. Cell. Biol., 2023 Dec 4; 222(12):e202301066
J.Y. Hwang*, P. Chai*^, S. Nawazc, J*. Choi, F. Lopez-Giraldez, S. Hussain, K. Bilguvar, S. Mane, R.P. Lifton, W. Ahmad, K. Zhang, J. Chung (2023). A splice site variant in LRRC23 impairs radial spoke 3 head assembly to cause defective sperm motility and male infertility. eLife, 2023, 13:12:RP90095. (^Zhang lab)
W.D. Ton*, Y. Wang*^, P. Chai*^, C. Beauchamp-Perez, N.T. Flint, L.G. Lammers, H. Xiong, K. Zhang#, and S.M. Markus#, Microtubule binding-induced allostery promotes LIS1 dissociation from dynein prior to cargo transport. Nat Struct Mol Biol, 2023, 30(9): 1365-1379. (^Zhang lab)
J. Li*^, W. Zheng*, M. Gu, L. Han^, Y. Luo, K. Yu, M. Sun, Y. Zong, X. Ma, B. Liu, E. Lowder, D. Mendez, R. Kranz#, K. Zhang#, J. Zhu# (2022) Structures of the CcmABCD Heme Release Complex at Multiple States. Nat. Commun., 2022 (13): 6422. (^Zhang lab)
P. Chai, Q. Rao, K. Zhang# (2022). Multi-curve fitting and tubulin-lattice signal removal for structure determination of large microtubule-based motors. J. Struct. Biol., 214(4): 107897.
L. Han*, Q. Rao*, R. Yang*, Y. Wang*, P. Chai*, Y. Xiong, and K. Zhang#. Cryo-EM structure of an active central apparatus. Nat. Struct. Mol. Biol., 2022, 29(5): 472-482.
P. Chai, Y. Wang, L. Han, Q. Rao, R. Yang, K. Zhang# (2022). Structural analysis of dyneins by cryo-electron microscopy. (Methods in Molecular Biology, invited book chapter).
J. Li*^, L. Han*^, F. Vallese*, Z. Ding, S.K. Choi, S. Hong, Y. Luo, B. Liu, C.K. Chan, E. Tajkhorshid, J. Zhu#, O. Clarke#, K. Zhang#, and R. Gennis#. Cryo-EM structures of Escherichia coli cytochrome bo3 reveal bound phospholipids and ubiquinone-8 in a dynamic substrate binding site. PNAS, 2021, 118(34), e2106750118. (^Zhang lab)
Q. Rao*, L. Han*, Y. Wang*, P. Chai*, Y.W. Kuo, R. Yang, F. Hu, Y. Yang, J. Howard, and K. Zhang#. (2021). Cryo-EM structures of outer-arm dynein array bound to microtubule doublet reveal a mechanism for motor coordination. Nat. Struct. Mol. Biol., 28:799-810.
联系方式：
邮箱：jack.zhang@ustc.edu.cn；
通讯地址：安徽省合肥市蜀山区443号，中国科学技术大学西校区生命科学与医学部，附楼K604
实验室网页：http://Zhang-lab.ustc.edu.cn/