劉凱

男， 清華大學(xué)， 教授/研究員/教授級高工或同等級別

學(xué)習(xí)/工作經(jīng)歷

2003 – 2007 聊城大學(xué) 學(xué)士
2007 – 2010 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所 碩士
2010 – 2015 荷蘭格羅寧根大學(xué) 博士
2015 – 2016 荷蘭格羅寧根大學(xué) 博士后
2016 – 2017 美國哈佛大學(xué) 博士后
2017 – 2020 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所 研究員
2020 – 2023 清華大學(xué)化學(xué)系 長聘副教授
2023 – 至 今 清華大學(xué)化學(xué)系 長聘教授

研究領(lǐng)域和興趣

稀土生物技術(shù)

主要業(yè)績

面向國家稀土綠色可持續(xù)重大發(fā)展戰(zhàn)略，聚焦稀土生物制造及高技術(shù)材料應(yīng)用，取得了系列重要創(chuàng)新成果: （1）創(chuàng)建了稀土細(xì)胞制造體系實(shí)現(xiàn)了稀土生物法分離到稀土高值產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)；（2）發(fā)展了高表達(dá)力細(xì)胞合成體系完成了高強(qiáng)高韌生物蛋白纖維的宏量制備和特種應(yīng)用；（3）構(gòu)建了系列超黏附/高彈/超潤滑/超硬/可塑性強(qiáng)等特性生物蛋白材料和對臟器封堵、創(chuàng)傷愈合、組織和骨修復(fù)的應(yīng)用；（4）發(fā)展了適配生物大分子編解碼策略，完成了大數(shù)據(jù)的高密度存儲應(yīng)用驗(yàn)證。
近年來在Nature系列/Science系列子刊及化學(xué)材料領(lǐng)域頂刊發(fā)表論文200余篇，系列研究成果被Nature、ScienceDaily、人民網(wǎng)、光明網(wǎng)、科技日報(bào)等媒體進(jìn)行亮點(diǎn)評述和專題報(bào)道150余次，申請發(fā)明專利60余項(xiàng)，授權(quán)40余項(xiàng)，3項(xiàng)成果完成落地轉(zhuǎn)化及工程示范應(yīng)用。榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎杰出青年中關(guān)村獎、稀土科學(xué)技術(shù)一等獎、中國化工學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎、Young Innovator Award of Nano Research、荷蘭NWO Rubicon Award、中國化學(xué)會生命化學(xué)青年創(chuàng)新獎等，3項(xiàng)成果分別入選中國稀土十大科技新聞和十三五國防科技創(chuàng)新成果展。此外擔(dān)任中國稀土學(xué)會理事、稀土材料化學(xué)與生物技術(shù)交叉專委會副主任委員、稀土新材料技術(shù)創(chuàng)新中心北京協(xié)同創(chuàng)新平臺專家咨詢委員會委員、美國化學(xué)會ACS Biomaterials Science & Engineering副主編、中國工程院院刊Engineering編輯、ACS Applied Bio Materials等期刊編委。

代表成果

1. Y. Zhou,# R. Chang,# Z. Yang,# Q. Guo, M. Wang, B. Jia, B. Li, B. Deng, Y. Ren, H. Zhu, X. Wang, Q. Wang, H. Wen, H. Zhang, J. Yu,* Y. Chen,* K. Liu,* Dynamic Peptide Nanoframework-Guided Protein Coassembly:Advancing Adhesion Performance with Hierarchical Structures, J. Am. Chem. Soc., 2025, 147, 3, 2335–2349.
2. Y. Zhang, W. Shi, C. Ma, S. Wan, C. Li, J. Shen, J. Li, X. Liu, D. Chen, F. Wang,* H. Zhang, C. Fan,* K. Liu.* Superstrong and tough DNA bulk fibers via metal ion-induced multiscale engineering. Matter, 2024, 7, 963-976.
3. M. Wang,# Z. Yang,# B. Ja, D. Qin, Y. Liu,* F. Wang, J. Sun, H. Zhang, J. Li,* K. Liu.* Modular Protein Fibers with Outstanding High-strength and Acid-resistance Performance Mediated by Copper Ion Binding and Imine Networking. Adv. Mater., 2024,2400544.
4. .D. Qin, M. Wang, W. Cheng, J. Chen, F. Wang, J. Sun, C. Ma, Y. Zhang, H. Zhang, H. Li,* K. Liu,* J. Li.* Spidroin-mimetic Engineered Protein Fibers with High Toughness and Minimized Batch-to-batch Variations through β-sheets Co-assembly. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202400595.
5. J. Sun, H. He, K. Zhao, W. Cheng, Y. Li, P. Zhang, S. Wan, Y. Liu, M. Wang, M. Li, Z. Wei, B. Li, Y. Zhang, C. Li, Y. Sun, J. Shen, J. Li, F. Wang, C. Ma, Y. Tian, J. Su,* D. Chen,* C. Fan, H. Zhang, K. Liu,* Protein fibers with self-recoverable mechanical properties via dynamic imine chemistry. Nat. Commun.，2023, 14, 5348 .
6. H. Cui,# X. Zhang, # J. Chen, X. Qian, Y. Zhong, C. Ma,* H. Zhang, K. Liu,* The Constructionof Microbial Synthesis System for Rare EarthEnrichmentand Material Applications, Adv. Mater., 2023, 2303457.
7.Y. Liu, Y. Ren, J. Li,* F. Wang, F. Wang, C. Ma, D. Chen,* X. Jiang, C. Fan, H. Zhang, K. Liu,* In vivo processing of digital information molecularly with targeted specificity and robust reliability, Science Advances, 2022, 8, eabo7415.
8. C. Ma,# J. Sun,# B. Li,# Y. Feng, Y. Sun, L. Xiang, B. Wu, L. Xiao, B. Liu, V. S. Petrovskii, B. Liu, J. Zhang, Z. Wang, H. Li, L. Zhang, J. Li, F. Wang, R. Gostl, I. I. Potemkin, D. Chen, H. Zeng, H. Zhang, D. Weitz, K. Liu,* A. Herrmann,* Ultra-strong bio-glue from genetically engineered polypeptides, Nat. Commun., 2021, 12, 3613.
9. Y. Li,# J. Li,# J. Sun, H. He, B. Li, C. Ma, K. Liu,* H. Zhang, Bio‐inspired and Mechanically Strong Fibers Based on Engineered Non‐Spider Chimeric Proteins, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59 (21), 8148 –8152.
10. C. Ma, J. Dong, M. Viviani, I. Tulini, N. Pontillo, S. Maity, Y. Zhou, W. H. Roos, K. Liu,* A. Herrmann,* G. Portale,* Denovo rational design of a freestanding, supercharged polypeptide, proton conducting membrane, Sci. Adv., 2020, 6 (29), eabc0810.

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