刘凯

男， 清华大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2003 – 2007 聊城大学 学士
2007 – 2010 中国科学院长春应用化学研究所 硕士
2010 – 2015 荷兰格罗宁根大学 博士
2015 – 2016 荷兰格罗宁根大学 博士后
2016 – 2017 美国哈佛大学 博士后
2017 – 2020 中国科学院长春应用化学研究所 研究员
2020 – 2023 清华大学化学系 长聘副教授
2023 – 至 今 清华大学化学系 长聘教授

研究领域和兴趣

稀土生物技术

主要业绩

面向国家稀土绿色可持续重大发展战略，聚焦稀土生物制造及高技术材料应用，取得了系列重要创新成果: （1）创建了稀土细胞制造体系实现了稀土生物法分离到稀土高值产品的应用开发；（2）发展了高表达力细胞合成体系完成了高强高韧生物蛋白纤维的宏量制备和特种应用；（3）构建了系列超黏附/高弹/超润滑/超硬/可塑性强等特性生物蛋白材料和对脏器封堵、创伤愈合、组织和骨修复的应用；（4）发展了适配生物大分子编解码策略，完成了大数据的高密度存储应用验证。
近年来在Nature系列/Science系列子刊及化学材料领域顶刊发表论文200余篇，系列研究成果被Nature、ScienceDaily、人民网、光明网、科技日报等媒体进行亮点评述和专题报道150余次，申请发明专利60余项，授权40余项，3项成果完成落地转化及工程示范应用。荣获北京市科学技术奖杰出青年中关村奖、稀土科学技术一等奖、中国化工学会科学技术一等奖、Young Innovator Award of Nano Research、荷兰NWO Rubicon Award、中国化学会生命化学青年创新奖等，3项成果分别入选中国稀土十大科技新闻和十三五国防科技创新成果展。此外担任中国稀土学会理事、稀土材料化学与生物技术交叉专委会副主任委员、稀土新材料技术创新中心北京协同创新平台专家咨询委员会委员、美国化学会ACS Biomaterials Science & Engineering副主编、中国工程院院刊Engineering编辑、ACS Applied Bio Materials等期刊编委。

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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