在科大期间的主要学术成就和贡献

刘海燕申请2007年度中国科学技术大学校友基金会“青年科学家杰出成就奖”材料一、基本信息姓名：刘海燕性别：男出生年月：1969年1月出生地：重庆綦江二、学习与工作经历：学习经历1985-1990：中国科学技术大学生物系本科生。1990年获中国科学技术大学生物学学士学位。1990-1995：中国科学技术大学生物系硕博连读研究生。1996年获中国科学技术大学分子生物学博士学位。1993-1995：作为联合培养研究生在瑞士苏黎世高工物理化学实验室学习。工作经历1996-1997：中国科学技术大学生命科学学院讲师。1998：中国科学技术大学生命科学学院副教授。1998-2000：美国杜克大学化学系博士后。1999-2000：美国北卡罗来纳大学ChapelHill分校生物化学与生物物理系博士后。2001年至今：中国科学技术大学生命科学学院教授。2004年至今：中国科学技术大学生命科学学院生物化学与分子生物学系系主任。2002年8月-10月：美国杜克大学化学系访问教授。2005年3月到9月：瑞士苏黎世高工化学与应用生物学系访问教授。三、在科大期间的主要学术成就和贡献主要学术成绩：候选人较长时间从事生物大分子结构和动力学的计算机模拟方法及应用研究。在科大工作时间为1996-1998和2001-2007。取得主要研究成果包括：1、酶催化过程的量子力学/分子力学结合模拟方法发展与应用。从九十年代起在国际上较早进入量子力学/分子力学结合用于酶催化机理研究领域，建立了相应的计算方法与程序。01-04年期间进一步发展了酶催化过程自由能面的计算机模拟方法以及反应路径优化方法。2、发展蛋白质体系的能量模型与大尺度构象变化的模拟采样方法。构建与改进了基于特定分子力学力场和半经验量子力学模型的蛋白质溶剂化自由能模型，发展了将粗粒化的弹性网络模型与原子水平的动力学模拟的集合运动放大方法。对分子力学力场中一些对多肽构象平衡有重要影响的项进行了改进。3、开展了蛋白质空间结构的生物信息学研究。发展了根据序列预测蛋白质局部结构预测的新方法以及根据序列和核磁实验数据预测主链二面角的生物信息学方法。有关工作待发表。对学校的主要贡献：1、通过科研活动对科大作为研究型大学的学术声誉有所贡献。承担了国家基金的研究课题；有关研究工作在一定程度上得到国内外同行认可，多篇论文在同领域的重要综述文献上被标为“ofspecialinterest”；参加国内外学术交流，包括在国外一流研究机构的访问研究、在国外大学、国际性学术会议上的邀请报告等；获得多项奖励，包括1997年获中国科学院自然科学奖二等奖和国家自然科学奖三等奖（均为第三完成人）、1998年获中国科学院青年科学奖二等奖、2001年获国家杰出青年基金资助、2004年获安徽省青年科技奖等。2、在教学方面，为学生接受生物学与交叉科学的训练进行了一些尝试，如为研究生开设的“生物大分子计算机模拟课程”，有1/2到1/3的选课学生来自化学学院或理学院，从2002年起花了比较多的精力新开设“生物信息学”课程等。3、今后将把自己的研究工作进一步推向深入，争取建立更有创新性和科学价值的计算生物学研究工具，获得重要的科学发现，为提高学校的学术声誉做出较大贡献。与同事一道继续推进交叉科学的教学和科研工作，使得科大的多学科优势能够得到发挥，形成有特色、有较强创新能力的计算生物学研究和人才培养中心。推荐人名单：1、施蕴渝院士工作单位：中国科学技术大学生命科学学院e-mail：yyshi@2、滕脉坤教授工作单位：中国科学技术大学生命科学学院e-mail：mkteng@3、王存新教授工作单位：北京工业大学生命科学学院e-mail：cxwang@4、肖奕教授工作单位：华中科技大学物理系e-mail：yxiao@附件：论文目录1.YuedongYang,HaiyanLiu*;Geneticalgorithmsforproteinconformationsamplingandoptimizationinadiscretebackbonedihedralanglespace;J.Comput.Chem,2006,271593-1602.2.JunWang,YanGu,HaiyanLiu*;Determinationofconformationalfreeenergiesofpeptidesbymultidimensionaladaptiveumbrellasampling;J.Chem.Phys.2006,125,094907.3.JunWang,HaiyanLiu*，ABayesian-probability-basedMethodforAssigningProteinBackboneDihedralAnglesBasedonChemicalShiftsandLocalSequences，J.Biomol.NMR,2007,37，31-414.LingTang,HaiyanLiu*,ComparativeMolecularDynamicsStudyofThermophilicandMesophilicRibonucleaseHIEnzymes.J.Biomol.Struct.Dyn.,2007,24，379-392.ChengSM；YangYD;WangWR;LiuHY*;TransitionStateEnsemblefortheFoldingofBDomainofProteinA:AComparisonofDistributedMolecularDynamicsSimulationswithExperiments;J．Phys.Chem.B.109（49）2005,23645-23654.5.DingHS;YangYD;WuJH;LiuHY*;ShiYY*;StructuralbasisforSUMO-E2interactionrevealedbyacomplexmodelusingdockingapproachincombinationwithNMRdata;Proteins,2005，61，1050.6.Cisneros,GA;LiuHY；YangWT*；Reactionpathdeterminationforquantummechanical/molecularmechanicalmodelingofenzymereactionsbycombiningfirstorderandsecondorder"chain-of-replicas"methods;J.Chem.Phy.2005，122，1145027.HaiyanLiu,ZhenyuLu,G.AndresCisneros,WeitaoYang*;Paralleliterativereactionpathoptimizationinabinitioquantummechanical/molecularmechanicalmodelingofenzymereactions,J.Chem.Phys.2004,121,697.8.LiXie,HaiyanLiu*,YangWeitao*;Adaptingthenudgedelasticbandmethodfordeterminingminimum-energypathsofchemicalreactionsinenzymes,J.Chem.Phys.,2004,120,8039.9.JianbinHe，ZhiyongZhang，YunyuShi，HaiyanLiu*；Efficientlyexploretheenergylandscapeofproteinsinmoleculardynamicssimulationsbyamplifyingcollectivemotions，J.Chem.Phys.2003,119,4005.10.JiangZhu,QianqianZhu,YunyuShiandHaiyanLiu*;HowGoodcanwepredictnativecontactsinproteinsbasedondecoystructuresandtheirenergies?Proteins,2003，52,598.11.G..A.Cisnero,H.Liu,Y.ZhangandW.Yang*;AbinitioQM/MMstudyshowsthereisnogeneralacidinthereactioncatalyzedby4-oxalocrotonatetautomerase,J.Am.Chem.Soc.,2003,125,10384.12.ZhiyongZhang,YunyuShi*,andHaiyanLiu*;Moleculardynamicssimulationsofpeptidesandproteinswithamplifiedcollectivemotions,Biophys.J.,2003,84,3583.13.J-YHasegawa*,M.Ishida,H.Nakatsuji*,ZhengyuLu,HaiyanLiu,WeitaoYang；EnergeticsoftheelectrontransferfrombacteriopheophytintoubiquinoneinthephotosyntheticreactioncenterofRhodopseudomonasViridis:theoreticalstudy,J.Phys.Chem.B2003,107,838.14.WeiGu,TingtingWang,JiangZhu,YunyuShi,HaiyanLiu*;MoleculardynamicssimulationoftheunfoldingofthehumanprionproteindomainunderlowpHandhightemperatureconditions,BiophysicalChemistry,2003,104,79.15.JihuaWang*;ZhiyongZhang;HaiyanLiu,YunyuShi*;Quasi-equilibriumunfoldingthermodynamicsofasmallproteinstudiedbymoleculardynamicssimulationwithanexplicitwatermodel;Phys.Rev.E.2003,67,061903.16.JiangZhu,YunyuShi*,HaiyanLiu*;ParametrizationofaGeneralizedBorn/Solvent-AccessibleSurfaceAreaModelandApplicationstotheSimulationofProteinDynamics;J.Phys.Chem.B2002,106,4844.17.LiXie,HaiyanLiu*;TheTreatmentofSolvationbyaGeneralizedBornModelandaSelf-ConsistentCharge-DensityFunctionalTheory-BasedTight-BindingMethod;J.Comput.Chem.2002,23,1404.18.WeiGu,JiangZhu,HaiyanLiu*,DifferentProtonationstatesoftheBacillusCereusBinuclearZincMetallo-lactamaseactivesitestudiedbycombinedQuantumMechanicalandMolecularMechanicalsSimulations,J.Theore.Comput.Chem.,2002,1,69.19.YingkaiZhang,HaiyanLiu,WeitaoYang*;AbinitioQM/MMandfreeenergycalculationsofenzymereactions,inComputationalMethodsforMacromolecules:Challenges,Methods,Ideas-Proceedingsofthe3rdInternationalworkshoponAlgorithmsforMacromolecullarModelling,NewYork,October13-15,2000.Eds.Schlick,T.andGan,H.H.LectureNotesinComputationalScienceandEngineering,SpringerVerlag,2002.20.ZhengyuLu,HaiyanLiu,MarcusElstner,WeitaoYang*,ParameterizationofCOSMOSolventModelforSelf-ConsistentchargeDensity-FunctionalBasedTight-BindingCalculations；inREVIEWSOFMODERNQUANTUMCHEMISTRYACelebrationoftheContributionsofRobertGParr,K.D.SenEd,WorldScientific,Singapore,2002.21.HaiyanLiu,MarcusElstner,EfthimiosKaxiras,ThomasFrauenheim,JanHermans*,WeitaoYang*;QuantumMechanicsSimulationofProteinDynamicsonLongTimeScale;Proteins,2001,44，484.22.JiangZhu,HaoFan,HaiyanLiu,YunyuShi*;Structure-basedliganddesignforflexibleproteins:ApplicationofnewF-DycoBlock;J.Comput.Aid.Mol.Des.;2001，15，979.23.JiangZhu,HaiboYu,HaoFan,HaiyanLiu,YunyuShi*,Designofnewselectiveinhibitorsofcyclooxygenase-2bydynamicassemblyofmolecularbuildingblocks;J.Comput.Aid.Mol.Des.2001，15，447.24.HaiyanLiu,YingkaiZhang,WeitaoYang*;Howistheactivesiteofenolaseorganizedtocatalyzetwodifferentreactionsteps?J.Am.Chem.Soc.,2000,6560.25.YingkaiZhang,HaiyanLiu;WeitaoYang*;FreeenergycalculationonenzymereactionswithanefficientiterativeproceduretodeterminemininmumenergypathsonacombinedabinitioQM/MMpoteintialenergysurface,J.Chem.Phys.,2000,112,3483.26.HaiyanLiu*,QimingLuo,ZhihongDuan,YunyuShi;Structure-basedLigandDesignbyDynamicallyAssemblingMolecularBuildingBlocksatActiveSite,Proteins,1999,36,462.27.QingxiangGuo*,HaiyanLiu,XQRuan,XQZheng;YYShi,YCLiu;Experimentalandtheoreticalstudiesontheinclusioncomplexationofbeta-cyclodextrinwithphenothiazinederivatives;J.Incl.Phenom.Macro.;1999,35,487.28.Mark.A.E.*;Scheafer,Heiko;Liu,Haiyan,vanGunsteren,W.F.;Estimatingrelativefreeenergiesfromasinglesimulationoftheinitialstate;incomputationalmoleculardynmiacs:chanllenges,mothods,ideas;Deufhard,P.;Hermans,J.;Leimkuhler,B.,Mark,A.E.;Reich,S.;SkeelR.D.;(Eds.);Springer-verlagBerlinHeidelberg,1999,PP149-162.29.Hu,Hao;Liu,Haiyan;Yunyu,Shi*;IncoporatingDensityFunctionalPotentialinClassicalMolecularDynamicsSimulation;ChineseScienceBulletin,1998,44,286.30.Luo,Qiming;Liu,Haiyan*;Duan,Zhihong;Shi,Yunyu*;ExplorethefunctionalgroupbindingsitesattheactivesiteofHIVproteaseusingmutiplecopysimulations.ActaBiophysicaSinica,1998,14,303.31.vanGunsteren,W.F.*;Liu,Haiyan;Mueller-Plathe,F.;Theelucidationofenzymaticreactionmechanismsbycomputersimulation:HumanImmunodeficiencyVirusproteasecatalysis;J.Mol.Struct.(Theochem),1998,432,9.32.Hu,Hao;Liu,Haiyan;Shi,Yunyu*;TheReactionPathwayoftheIsomerizationofD-xylosecatalyzedbytheEnzymeD-xyloseIsomerase:ATheoreticalStudy;Proteins,1997,27,545.33.Liu,Haiyan;Mark,A.E.;vanGunsteren,W.F*.;OnEstimatingtherelativefreeenergyofdifferentmolecularstateswithrespecttoasinglereferencestate;J.Phys.Chem.1996,100,9485.34.Liu,Haiyan;Mueller-Plathe,F.;vanGunsteren,W.F.*;Combinedquantum/classicalmoleculardynamicsstudyofthecatalyticmechanismofHIV-protease;J.Mol.Biol.1996,261,454.35.Liu,Haiyan;Mueller-Plathe,F.;vanGunsteren,W.F.*;Moleuclardynamicswithaquantum-chemicalpotential:solventeffectsonanSN2reactionatnitrogen;Chem.Eur.J.1996,2,191.36.Mark.A.E*.;Xu,Yingwu;Liu,Haiyan;vanGunsteren,W.F.;Rapidnon-empiricalapproachesforestimatingrelativebindingfreeenergies;ActaBiochimicaPolonica;1995,42,525.37.Liu,Haiyan;Mueller-Plathe,F.;vanGunsteren,W.F.*;Aforcefieldfordimethylsulfoxideandphysicalpropertiesofliquiddimethylsulfoxidecalculatedusingmoleculardynamicssimulations;J.Am.Chem.Soc.,1995,117,4363.38.Liu,Haiyan;Mueller-Plathe,F.;vanGunsteren,W.F.*;Amoleculardynamicssimulationstudywithacombinedquantum