1991年在上海第二醫科大學獲得博士學位，1994年2月至1999年1月期間，在美國國立衛生研究院(NIH)從事博士后和高級訪問學者研究，1998年入選中科院疫學專業。1999年1月至今在中科院上海生物化學與細胞生物學研究所，組建分子免疫室，任課題組組長，博士生導師。2006年4月至2016年12月，任中國科學院上海巴斯德研究所所長。
孫兵研究員長期從事T輔助細胞(Th)的分化機制研究，并探討不同的Th細胞亞群和ILC2細胞在炎癥和免疫性疾病中的作用機制。現為美國免疫學家學會會員(American Association of Immunologists; AAI),中國免疫學會副理事長。2003年榮獲國家杰出青年研究基金支持，2012年榮獲“上海市自然科學二等獎”和2013年榮獲“國家自然科學二等獎”。
1. Allergic Asthma
近年來因為空氣污染(如霧霾等)的原因，哮喘發病率持續上升，而現有手段并不能有效控制。研究表明，過敏原可以引起肺粘膜上皮細胞損傷，通過釋放IL-25, IL-33和TSLP等炎癥性細胞因子，進一步激活II型淋巴樣免疫細胞(Innate lymphoid type 2 cells: ILC2)。 ILC2細胞可以分泌IL-5和IL-13，同時在過敏原的作用下，可以驅動幼稚CD4+T細胞分化成Th2細胞，而最終誘導哮喘疾病。實驗室長期從事Allergic Asthma疾病分子機制研究，目前重點聚焦Th2和ILC2這兩種免疫細胞的功能研究及相互作用的調控機制。利用過敏性哮喘小鼠模型，結合哮喘病人的臨床數據，研究新的轉錄調控因子、表觀遺傳分子和代謝信號通路及產物如何調節這些細胞的功能及它們對哮喘致病進程的調控作用機制，為開發新藥和防治哮喘性疾病提供新思想和新策略。
2. Cancer Immunotherapy
自2011年開始，多種免疫檢查點阻斷劑和靶向免疫細胞藥物在多種腫瘤治療中取得了良好的臨床效果，已經發展成為目前公認的最具潛力的癌癥治療策略。已上市的免疫治療方法，只在部分病人中展現出良好的效果，而在大部分腫瘤患者中出現耐藥性和預后差等現象，使腫瘤免疫治療具有一定的局限性。本研究依托成熟的小鼠實驗系統和臨床醫院提供的病人樣本，重點探究Lung Cancer形成過程中CD8+及Treg細胞的重要調控作用，并遴選特異性靶標，運用實驗室完善的單細胞技術制備抗體和藥物研發技術體系，制備靶向腫瘤Treg和提升CD8+細胞功能，進而開發有抗腫瘤作用的新型抗體，在體內和體外評價新抗體的抗腫瘤效果，開發新藥為針對Lung Cancer的抗體免疫治療提供新方案和新策略。
3. Antibody drug discovery
實驗室有近20年抗體研究歷史，已有完備抗體研究相關平臺。實驗室已建立了完善的single-cell RT-PCR 制備全人單克隆抗體技術，尤其針對感染性疾病，能夠快速獲得有治療性作用的抗體候選藥物。同時，針對一些抗原免疫小鼠產生免疫耐受，無法獲得單克隆抗體的問題，利用兔的免疫細胞具有體細胞高頻突變和體細胞基因置換兩種機制，可以打破免疫耐受。實驗室建立了基于single-cell RT-PCR 制備兔單克隆抗體技術。我們的技術體系涵蓋靶點發現與驗證，抗體制備和功能評估以及知識產權管理等抗體藥物研發的關鍵步驟。實驗室已成功研發并轉化了HCV廣譜中和全人抗體等項目。目前實驗室正聚焦哮喘及腫瘤等疾病。開展基礎和臨床研究，研發創新的抗體藥物。
