劉向陽

劉向陽教授，博士生導師；廈門大學生物仿生及軟物質研究院院長，廈門大學材料學院生物材料系主任。

畢業於山東大學化學系，獲得理學學士學位；並于山大晶體材料研究所，獲得固體物理碩士學位。1989年, 劉向陽教授受國際著名晶生長專家 P. Bennema 教授的邀請，由殼牌石油公司特別獎學金資助，到荷蘭萊梅享大學攻讀博士學位。他於1993年，獲得博士學位，並被授於特優(cum laude)稱號。在從事兩年多博士后研究之後，劉向陽教授於1996 年，被Unilever, Port Sunlight實驗室聘為永久研究員．劉向陽教授於1999 年年底加入新加坡國立大學物理系，為物理系及化學系的終生正教授.2012年7月，劉向陽教授加盟廈門大學。

·劉向陽教授，在生物物理、仿生材料、納米科技、晶體生長、表面以及膠體科學等方面有超過25年在學術界及工業界工作經驗。由於在晶體生長，生物物理及軟功能材料方面傑出成就，多次應邀去世界各地做尖端學術報告並在不同國際性學會的任職。以第一作者及通訊作者為計, 劉向陽教授已在如 Nature等duo'bu'd多部頂尖雜誌上發表，其工作也常被Nature， Phys. Rev. Lett.等著名雜誌大量引用，以及世界媒體 和著名網站如Nature Science Update, Nature Phys. Portal, Nature Material Update 廣泛報導。在有關國際學術大會及相關研討會上做了大會及特邀報告80餘次，主辦國際學術會議近20次。

·劉向陽教授任(第五屆)亞洲晶體生長及技術協會主席，國際晶體生長協會理事，並任Biophys. Rev. Lett. 主編，J. Crystal Growth特邀客座主編(2011-2012). 現為新加坡中國科技促進會副會長，中國教育部國家優秀自費留學生獎學金評審專家，中國公費留學人員及學生聯合會特邀學術顧問，新加坡國家科學院青年科學獎評委, 新加坡物理學會終生Fellow。同時也是許多著名科技雜誌，如PNAS, J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.， Adv. Mat., ACS Nano, Adv Func Mat. Small等的特邀審稿人。

做為國際晶體生長領域的領軍科學家之一, 劉向陽教授在晶體/液界面結構，結晶動力學及形態學的基礎理論與實驗，都做出了許多傑出的貢獻。特別在晶體固液界面模型發展，粗糙轉變的實驗觀測，及其臨界行為，以及通過分子動力學計算機模擬預測溶液晶體形態，都取得了開拓性的進展，並取得標緻性的成果。其結果多次發表在自然(Nature),物理評論快報(PRL),美國化學學報(JACS),德國應用化學(Angew Chemie),等國際頂尖期刊上。劉向陽教授在晶體形態學方面的突破，正如在自然上所發表的一篇文章(Nature 374, 342 (1995))的審稿人評論：“該工作開創了預言生長形態和界面參量分析的新方法，其重要性將橫跨整個材料化學領域”。成核這一普遍存在的現象，自從發現以來，其全過程機理，從未被從實驗上，定量地被證實過。幾個世紀以來，許多科學家為此，爭論不休。劉向陽教授及領導的實驗室，基於其發展的全新的膠體實驗模擬體系，第一次從實驗上定量地驗證了有關成核的經典理論。並定量得出經典理論適用及不適用的各種條件。這一對材料科學具有廣泛影響的結果，被發表在 Nature (429，739(2004年)), JACS, Angew Chem 等著名刊物上。

劉向陽教授在生物功能材料方面已取得了許多的重要突破：在生物礦化方面，研究發現了生物超硬組織（如牙齒、骨 骼、貝殼等）是由於其有序的的微納米結構所致。這種微納米級的有序結構是通過一種稱之為自外延成核控制生物礦微晶組裝所致。在組裝過程中，特定生物起了關鍵性的作用。該具有里程碑意義的工作已發表在J. Am. Chem. Soc.，J. Bio. Chem. 及Appl. Phys. Lett.等學術期刊上。該項科研成果將使製造奇特的高性能功能材料或尋找治療蛀牙骨質疏鬆，骨折的有效方法成為可能，已在科學界引起的轟動並且該工作在世界範圍內廣泛報道，其中包括在著名的Nature Sci. Update上的報導，多次在國際會議上做特邀大會報告，並得到世界各媒體的廣泛報導以及專題採訪。

劉向陽教授在微納米級水滴凝結方面的研究成果，揭示了微米水滴結冰的新規律。這在氣候改變方面具有特殊意義。與此相關，在生物抗凍蛋白在阻止水結冰的抗凍機制方面的最新成果對細胞水平的凍結控制取得具有重要的意義。這方面的工作發表在權威的J. Am. Chem. Soc.， J. Bio. Chem.， Appl. Phys. Lett.，並引起了世界範圍內廣泛注意及報導，其中包括著名的Nature Science Update, Nature Phys. Portal, Nature Material Update和MRS Bulletin。

劉教授的研究，第一次從分子角度，揭視了超分子功能材料三維自組織纖維網路形成的結晶機制, 並首次建立了三維結構與宏觀性能的關係。在此基礎上，提出了三維微納米結構的構築原理。構築超分子軟物質，開闢了新的方向。

以上對功能材料方面突出的研究成果及所取得的重要進展，已對包括生物醫學，半導體，激光，非線性和光功能材料到結構生物學產生了重要影響。其研究小組提出的有關晶液界面結構動力學、分子水平分析的模型對功能材料領域的傳統方法已發出了挑戰；在複雜結構形成動力學以及結構與性能關係的全新見解為先進材料分子設計工程學方面的研究開拓了一個全新的方向，併產生了極大的影響。基於上述原理，劉教授的研究室已實現了通過真正三維納米網路構築來設計、製造全新功能材料。其最新的進展包括以特定分子及外場對功能材料的納米結構進行構築和加工。已成功地應用於製造超級生物絲。這方面的工作不僅發表在許多頂尖國際雜誌上（如 Phys. Rev. Lett, J. Am. Chem. Soc., Adv. Mat. 等），其工藝也申請了5項的國際專利。

以上軟物質的研究結果與原理，在蜘蛛絲、蠶絲的結構與性能理解方面，起了極其重要的作用，使人們了解了蜘蛛絲具有超凡 性能的結構原因，並為絲的功能化，開展了全新的路徑。劉向陽教授實驗室與合作者，在蠶絲成絲前，活蠶生物體內進行組裝，已被證實行之有效。經過仔細選擇功能化分子，將羅丹明系列熒光染料，添加到了蠶絲纖維中，得到了可發熒光的蠶絲。並將該工作發表在國際著名材料類期刊Adv. Mater.上，並被Nature Chemistry, Nature Asia Materials，Materials Today, Chemical & Engineering News, Chemistry World, Scientific American, New Scientist等著名雜誌與網站的大量報道

劉向陽教授獲得新加坡國立大學授予的2007年唯一的年度傑出研究者獎。除在學術上的傑出表現，還在工業界及不同的大學中出任有關顧問，並獲多項大獎。

聯繫地址：廈門大學材料學院。

1982年-1989年 中科院福建物構所 助理研究員

1993年-1996年 荷蘭萊梅亨大學 博士后研究員

1996年-1999年 Unilever, Port Sunlight 實驗室 永久研究員

1999年年底 新加坡國立大學物理系 終生正教授

2012年8月至今 廈門大學, 教授。

1978.9-1982.8 山東大學 理學學士 化學分析

1982.9-1985.7 山東大學 理學碩士 固體物理

1989.9-1993.11 荷蘭萊梅亨(Nijmegen)大學 哲學博士(特優)。

在Nature， J. Am. Chem. Soc.，Phys. Rev. Lett.， Angew. Chem. Int. Ed.， Adv. Mat., J. Biological Chem. 等國際著名頂級科技雜誌，發表了近200篇論文與不同專著重要章節，由著作出版社，如Springer, Wiley-VCH,等特邀編著的的4部專著。

1.X.Y. Liu*, P. BENNEMA and J.P. van der Eerden: "The rough‑flat‑rough transition at crystal surfaces", Nature 356, 778 (1992).

2.X.Y. Liu*, E.S Boek, W.J. Briels and P. BENNEMA: "Prediction of growth morphology of crystals based on interfacial structure analysis", Nature 374, 342-345 (1995).

3.X.Y. Liu*, P. van Hoof and P. BENNEMA: "Surface roughening of n‑alkane crystals: solvent dependent critical behavior", Phys. Rev. Lett. 71, 109 (1993).

4.A.P.H.J. Schenning, F.B.G. Benneker, H.P.M. Geurts, X.Y. Liu*, R.J.M. Nolte*, “A facile method for the construction of porphyrins wheels”, J. Am. Chem.Soc. 118, 8549 (1996).

5.X.Y. Liu, “Effect of Microgravity on Ca Mineral Crystallization and Implications for Osteoporosis in Space” Appl. Phys. Lett. 79, 3539-3542 (2001). Highlighted by Nature Science Update (Nov 12, 2001).

6.X.Y. Liu*, and P.D. Sawant, “Mechanism of the formation of self-organized micro-structure in functional materials”, Adv. Materials 14, 421-426 (2002).

7.N. Du, and X.Y. Liu, “Controlled ice nucleation in microsized water droplet”, Appl. Phys. Lett. 81, 445-447 (2002). Highlighted by Nature Physics Portal and Nature Materials Update (July 18, 2002) and MRS Bulletin (E.A. Shack, MRS Bulletin 27, 586 (2002)).

8.X.Y. Liu*, and P.D. Sawant, “Micro/Nanoengineering of Self-Organized Three-Dimensional Fibrous Structure of Functional Materials”, Angew. Chemie Int. Ed. 41, 3641-3645 (2002).

9.X.Y. Liu*, P.D. Sawant, Wee Beng Tan, I. B. M. Noor, C. Pramesti, and B. H. Chen, “Creating New Supramolecular Materials by Architecture of Three-Dimensional Nano Crystal Fiber Networks”, J. Am. Chem. Soc., 124(2002).

10.P. D. Sawant, and X.Y. Liu*, “Formation and Novel Thermo-mechanical Processing of Biocompatible Soft Materials”, Chemistry of Materials 14, 3793-3798 (2002).

11.X.Y. Liu*, S.W. Lim, “Templating and Supersaturation Driven Anti-Templating: Principles of Biominerals Architecture”, J. Am. Chem. Soc. 125,888-995 (2003).

12.K.-Q. Zhang and X. Y. Liu*, “In situ observation of colloidal monolayer nucleation driven by an alternating electric field”, Nature 429, 739-742 (2004).

13.C. Strom, X.Y. Liu* and Z.C. Jia, “Ice surface reconstruction as AFP-induced morphological modification mechanism", J. Am. Chem. Soc., 127, 428-440 (2005).

14.Keqin Zhang and X. Y. Liu*, “Two scenarios of the colloidal phase transitions”, Phys. Rev. Lett. 96 (2006).

15.-Liang Li, X.Y. Liu*, Christina Strom, and J. Y. Xiong, “Engineering of a Supramolecular Functional Material by Architecture of the Micro/nano Structure of Fiber Network”, Adv. Mat. 18, 2574–2578 (2006).

16.Tian Hui Zhang, X. Y. Liu*, "How Does Transient Amorphous Precursor Template Crystallization", J. Am. Chem. Soc. 129(2007).

17.Rong-Guo Xie, and X.Y. Liu*, “Electrically Directed On-Chip Reversible Patterning of Two-Dimensional Tunable Colloidal Structures”, Adv. Functional Mat. 18, 802–809 (2008).

18.Haibing Xia, X.Y. Liu*, Keqin Zhang, “Nano Architecture by molecular structure-directing agent”, Chemistry of Materials 20 (2008).

19.Jiahai Shi, Shixiong Lua, Ning Du, Xiang Yang Liu, Jianxing Song: "Identification, recombinant production and structural characterization of four silk proteins from the Asiatic honeybee Apis cerana", Biomaterials 29 (2008).

20.Tian Hui Zhang and Xiang Yang Liu*, "Nucleation: What Happens at the Initial Stage?", Angew. Chemie Int. Ed. 48 (2009).

21.Rongguo Xie, Xiang Yang Liu*: "Controllable Epitaxial Crystallization and Reversible Oriented Patterning of Two-Dimensional Colloidal Crystals", J. Am. Chem. Soc. 131 (2009).

22.Shaokun Tang, Xiang Yang Liu,* and Christina S. Strom, "Producing Supramolecular Functional Materials Based on Fiber Network Reconstruction", Adv. Fun. Mat. 19, 1-8 (2009).

23.Jing-Liang Li and Xiang Yang Liu*, "Architecture of Supramolecular Soft Functional Materials: from Understanding to Micro/nano Engineering" (Feature Article), Adv. Fun. Mat., 20 (2010). (Highlighted as the Frontispiece).

24.Haihua Pan, Xiang Yang Liu*, Ruikang Tang and Hongyao Xu, “Mystery of the Transformation from Amorphous Calcium Phosphate to Hydroxyapatite”, Chem. Comm. 46(2010).

25.X. D. Zhao, H. M. Fan , J. Luo, X. Y. Liu*, J, Ding, B. S. Zou, Y. P. Feng, "Electrically Adjustable, Super Adhesive Force of Superhydrophobic Aligned MnO2 Nanotube Membrane", Adv. Fun. Mat., 21, 184-190 (2011).

26.Ning Du, Zhen Yang, Xiang Yang Liu*, Yang Li, Hong Yao Xu, "Structural Origin of Strain-Hardening of Spider Silk", Adv. Fun. Mat., 21, 772-778 (2011).

27.Natalia C. Tansil, Yang Li, Choon Peng Teng, Shuangyuan Zhang, Khin Yin Win, Xing Chen, Xiang Yang Liu, and Ming-Yong Han*, “Intrinsically Colored and Luminescent Silk”, Adv. Mat. 23 (2011). (Highlighted by Nature Chemistry, Nature Asia Materials , Materials Today, Chemical & Engineering News, Chemistry World, Scientific American, New Scientist, RSC Publishing

28.Natalia C. Tansil, Yang Li, Leng Duei Koh, Teng Choon Peng, Khin Yin Win, Xiang Yang Liu, Ming-Yong Han, “The use of molecular fluorescent markers to monitor absorption and distribution of xenobiotics in a silkworm model”, Biomaterials 32 (2011, Dec).

29.Bing Yuan, Jing-Liang Li, Xiang Yang Liu*, Yu-Qiang M and Hong-Yao Xu, “Critical Behavior of Confined Supramolecular Soft Materials in Microscopic Scale”, Chem. Comm. 47(2011). (Highlighted by RSC publishing).

30.Zhengquan Yan, Hongyao Xu, Shanyi Guang, Xian Zhao, Weiliu Fan, and Xiang Yang Liu*, “A convenient organic-inorganic hybrid approach toward highly stable squaraine dyes with lessened H-aggregation”, Adv. Fun. Mat. 22, 345-352 (2012).

31.Naibo Lin, X. Y. Liu,* Ying Ying Diao, Hongyao Xu, Chunyan Chen, Xinhua Ouyang, Hongzhi Yang, and Wei Ji, “Switching on Fluorescent Emission by Molecular Recognition and Aggregation Dissociation”, Adv. Fun. Mat. 22, 361-368 (2012).

32.Ying Ying Diao and X. Y. Liu*, “Colloidal Crystallization: Experimental Modeling of General Crystallization and Biomimicking of Structural Color”, Adv. Fun. Mat. (Feature article) 22 (April 10, 2012).

33.Zhi Lin , Qinqiu Deng , Xiang Yang Liu , and Daiwen Yang, "Engineered Large Spider Eggcase Silk Protein for Strong Artificial Fibers", Adv. Mat. 2012, (DOI: 10.1002/adma.201204357).