1983年，聂书明毕业于南开大学化学系[2] 。
2002年，任Emory大学和乔治亚理工合办的生物医学工程系教授。
2005年，晋升为Coulter杰出讲席教授（Wallance H. Coulter Distingushed Chair）和纳米生物医学中心主任。2005年， 任Emory-Georgia Tech 癌症纳米中心主任、首席科学家和Winship癌症研究所副主任。
2011年10月，出任南京大学现代工程与应用科学学院院长。
2004年以来，主持了4个跨学科大型项目，还参与了多项有关纳米生物，癌症，和心血管病的大型课题。在Science、NatureBiotechnology、NatureNanotechnology，JACS等刊物发表高档次学术论文200多篇，引用超过29000次。在北美，欧洲和亚洲作邀请报告和大会报告近450场。此外，有多项发明专利已为美国5家公司提供了核心技术，主要用于生物检测、分子诊断、手术器械和靶向药物[3] 。
聂书明在分析化学、激光生物物理化学、纳米结构材料，特别是功能化半导体量子点的制备、表面修饰及其在生物学、医学领域的应用，金属蛋白的拉曼光谱，单分子共聚焦显微镜，纳米粒子表面增强拉曼光谱等领域的研究方面取得了国际公认的重大成果，分别在《Science》、《Natural Biotechnology》、《J. Am. Chem. Soc》、《Anal. Chem》等国际知名刊物上发表学术论文40余篇，获美国和国际专利20多项。代表作（分别于1997年和1998年在《科学》杂志上发表）已被引用2000多次。
1. KIM GJ, Nie S. Targeted Cancer Nanotherapy， Materials Today. (8/9),40-45, 2005.
2. Gao X, Y Cui, RM Levenson, LWK Chung, Nie S. In-vivo Cancer Targeting and Imaging with Semiconductor Quantum Dots, Nature Biotechnology.22,969-976, 2004.
3. Bailey R, J Strausburg, Nie S. Tuning the Optical Properties of Quantum Dots Without Changing the Particle Size, J. Am. Chem. Soc. 125, 7100-7106,2003.