区外桂籍杰出人才｜刘向阳：向大自然“借”智慧，造出最硬的“贝壳”

（图片来源：厦门大学官网）

　　刘向阳，厦门大学海洋与地球学院南强特聘教授，国家特聘教授，教育部“长江学者”讲座教授，新加坡国立大学终身正教授。他长期从事介观结构调控、柔性传感、生物电子领域研究，发表学术论文450余篇（含《Nature》3篇），H指数达89，获新加坡杰出研究奖、中国生物材料学会科学技术奖一等奖，连续多年入选“全球前2%顶尖科学家终身成就榜”榜单。

　　从山大到狮城，琢磨“结晶”的秘密

　　1978年，刘向阳考入山东大学物理系。在山大的七年里，他从本科读到硕士，对凝聚态物理产生了浓厚兴趣。1985年硕士毕业后，刘向阳进入中国科学院福建物质结构研究所，在那里第一次接触到了晶体生长这个迷人的方向。

　　1989年，他远赴荷兰奈梅亨大学攻读博士学位，师从国际著名晶体生长专家Bennema教授，系统学习晶体生长的理论与实验方法。此后，他加入联合利华英国实验室担任研究员，开始研究软物质中的有序结构形成。

　　1999年，刘向阳加入新加坡国立大学物理系，任终身正教授。在那里，他建立了自己的研究组，在晶体生长理论、生物矿化等方向开展了系统研究，并获得了新加坡国立大学杰出研究奖。

　　向大自然借智慧，造更硬的“贝壳”

　　在基础研究领域，刘向阳团队曾长期钻研仿生材料。贝壳的主要成分是碳酸钙，和粉笔一样，但贝壳的硬度却是粉笔的几千倍。面对这个大自然现象，刘向阳团队给出的答案是：结构。贝壳由一层层纳米级的碳酸钙薄片“砖”和有机大分子“泥”交替堆叠而成，这种“砖-泥”结构能有效分散应力，阻止裂纹扩展。

　　受此启发，刘向阳团队发展了一套仿生层状材料的制备方法，在实验室里“种”出了类似贝壳结构的复合材料。与传统复合材料相比，这种仿生材料不仅强度高、韧性好，而且制备过程更环保。这一方向的研究成果，在航空航天、柔性防护、生物医用材料等领域展现出广阔的应用前景。相关系统性成果，获得了中国生物材料学会科学技术奖一等奖。

　　研发柔性传感，让屏幕像皮肤一样软

　　除了硬材料，他更将目光投向了“介观结构调控”与“柔性传感”。传统的无机半导体虽然性能好，但太脆。团队发展了一系列柔性导电材料，可以像皮肤一样贴在人体表面，用来监测心电、肌电等生理信号，为未来的可穿戴设备提供了新的材料基础。

　　跨界AI医疗，打造第五代呼吸健康技术

　　依托在柔性传感和生物电子领域的深厚积累，刘向阳团队将前沿材料与人工智能结合，研发出了被定为“第五代呼吸健康技术”的AI数字医生系统。这款可穿戴智能医疗产品，推动传统检测由大型设备向轻量化、自然呼吸、连续监测转变。其核心技术为世界首创的“呼吸频谱指纹”——将呼吸波经AI芯片转化为疾病频谱指纹。该系统拥有30余项发明专利，完成3000余例临床验证，有望推动健康管理从被动看病转向主动预警。

　　回国深耕，把材料智慧带回八桂

　　2012年，在海外已经功成名就的刘向阳，做出了一个重要的决定：辞去新加坡国立大学的终身教职，全职加盟厦门大学。回国后，他带领团队围绕生物矿化、仿生材料、柔性电子三个方向持续攻关，在《自然·材料》《先进材料》等国际顶级期刊发表了一系列论文，并培养了一批青年学术骨干。

　　作为一名“广西女婿”，刘向阳的夫人是广西玉林人。这层特殊的缘分，让他对八桂大地一直有着一份格外的牵挂。广西拥有丰富的有色金属资源和独特的海洋资源，刘向阳在仿生材料、柔性电子等领域的系统性成果，与广西将资源优势转化为产业优势、发展防腐蚀海洋材料和海洋传感器等需求高度契合。他将发挥在材料科学及AI医疗领域的专长，把前沿的仿生材料与柔性传感技术对接广西的产业需求，为广西发展海洋新材料、有色金属深加工等产业提供强有力的智力支撑。

　　把论文写在祖国大地上

　　从大自然微观世界里的“砖-泥”结构中汲取灵感，刘向阳的探索没有终点。他将带领团队在仿生材料与柔性电子领域持续钻研，把更多实验室里的创新材料，转化为服务国家战略与产业发展的实际生产力。

　　来源：广西人社