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赵宇亮回国担任中科院高能物理研究所研究员等一系列重要职务。
在不同岗位上，他得以深入开展各类科研项目，推动相关领域研究进展。
例如他在化学学院常务副院长等岗位上，从管理层面促进学科发展，不断提升他在国内科研界的影响力，最终助力其当选为中国科学院院士。
院士科研之路
赵宇亮院士的科研之路，对他后来成为院士产生了重大影响。
在纳米生物效应与安全性研究方面，赵宇亮揭示了无机纳米材料和碳纳米材料的纳米结构与生物效应之间的关系，发现了一些经典毒理学难以解释的新现象和新规律，为纳米材料的生物安全性研究提供了重要的理论基础。
在纳米研究方法创新方面，赵宇亮建立了定量分析方法，部分方法被 ISO/IEC 颁布为国际标准分析方法，并被160多个国家采用，突破了该领域定量分析方法学的瓶颈，为纳米生物效应与安全性的研究提供了可靠的技术手段。
在纳米材料的化学机制阐释方面，赵宇亮率先揭示了纳米生物学效应的重要化学机制，对于理解纳米材料与生物体系的相互作用具有重要意义。
在纳米药物研究领域，赵宇亮提出了设计纳米颗粒表面去调控肿瘤微环境，实现“监禁肿瘤”（非杀死肿瘤细胞）的肿瘤低毒性治疗新方法，为肿瘤治疗提供了新的思路和策略。
在纳米机器人研发方面，赵宇亮带领团队成功设计、研制并组装了第一个能够在活体内把药物递送到肿瘤部位的“纳米机器人”。
