微生物与传染病学

刘锦涛

清华大学医学院助理教授

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利用定量方法研究微生物

刘锦涛2004年获中国科学技术大学物理学学士,2011年获美国匹兹堡大学物理学博士,2011-2012年在美国匹兹堡大学计算与系统生物系从事博士后研究,2012-2017年在美国加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究,2017年起任清华大学医学院及生命科学联合中心研究员、博士生导师。他主要从事细菌群体方面的研究,发展了全新的生物膜培养及观测方法,并对生物膜的动态行为进行了深入的研究,在国际上首次阐明了生物膜生长的动力学特点,发现了生物膜内细菌相互合作与竞争的机制。他的研究成果已发表于Nature 、Science 、Cell 等国际学术期刊,并被多家国际知名学术刊物及大众媒体广泛报道。

细菌的群体行为及耐受性

刘锦涛研究员的研究领域是细菌生物被膜。生物膜是由细菌紧密聚集形成的群落,是细菌存在的一种常见形态。它广泛存在于我们生活中,并与人体健康息息相关。很多细菌感染都涉及到生物膜。此外,生物膜还常附着于医疗器械的表面,为公共健康带来极大的隐患。在群体状态下,细菌对药物及人体免疫系统有很强的耐受性。因此,生物膜常导致持续性感染并难以根除。刘锦涛研究员运用多学科的理论和定量的研究方法,对生物膜的群体行为及其动态特性进行了深入的研究,他首次发现了细菌间的相互合作与竞争导致生物膜周期性减缓生长(Nature, 2015a; Science, 2017);在此基础上,他和合作者还揭示了钾离子在该过程中的信号传导功能(Nature, 2015b; Cell, 2017)。刘锦涛和他的团队在致力于开发研究细菌群体的新方法,探索细菌群体中的新规律及其与人体健康的关系。

1.Liu J, Martinez-Corral R, Prindle A, Lee DD, Larkin J, Gabalda-Sagarra M, Garcia-Ojalvo J, Süel GM. Coupling between distant biofilms and emergence of nutrient time-sharing. Science 356, 638 (2017).

2.Lee DD, Prindle A, Liu J, Süel GM. Snapshot: Electrochemical Communication in Biofilms. Cell 170, 214 (2017).

3.Humphries J, Xiong L, Liu J, Prindle A, Yuan F, Tsimring L, Süel GM. Species-independent attraction to biofilms through electrical signaling. Cell 168, 200 (2017).

4.Prindle A, Liu J, Asally M, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM. Ion channels enable electrical communication in bacterial communities. Nature 527, 59 (2015).

5.Liu J, Prindle A, Humphries J, Gabalda-Sagarra M, Asally M, Lee DD, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM. Metabolic co-dependence gives rise to collective oscillations within biofilms. Nature 523, 550 (2015).

学术荣誉与奖励

2018求是科技基金会杰出青年学者

开设课程

微生物学原理

技术专利

202011222370.1;定量研究生物被膜的微流控芯片及其制作方法;发明人:张玉针,刘锦涛