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李峣 副教授

招生专业: 凝聚态物理,生命信息物理学

电话:

邮箱: liyao@nankai.edu.cn

办公地点: 三教

个人资料

  • 性别: 男
  • 部门: 物理学院
  • 联系电话:
  • 通讯地址: 天津市南开区卫津路94号
  • 职称: 副教授
  • 电子邮箱: liyao@nankai.edu.cn
  • 办公地址: 三教

教育经历

2014 清华大学 理论物理 博士
2009 上海交通大学 应用物理学 本科

工作经历

2021-今 南开大学 副教授,博士生导师
2020-2021 瑞士提切诺大学(USI) Researcher
2018-2020 荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft) 博士后
2014-2018 荷兰AMOLF国家研究所 博士后
2014-2014 中科院物理所 博士后
2013-2014 加拿大滑铁卢大学(U Waterloo) 访问研究

个人简介

Soft Matter: Where Physics Meets Chemistry and Biology

Statistical Physics: 世界之所以丰富多彩,日常生活的物理,有用!

长期从事统计物理:软凝聚态与生物物理理论模拟研究

主要关注但不限于高分子、胶体、液晶、活性物质的统计物理理论

生命体系主要关注但不限于单分子和细胞体系:蛋白、核酸、细胞膜、细胞骨架等弹性和动力学的物理理论,以及生化反应网络的调控问题

欢迎物理、计算机、数学、统计、化学、力学、生物背景的学生。

特别欢迎理论物理功底好,和/或编程计算能力强的学生。

如果充满好奇心、热爱科学研究其他不是问题!可给予足够的学术自由。

欢迎本科生选择科研导师、进组学习做项目

常年欢迎有意报考推荐硕博、博后联系。欢迎27保研学生提前联系。注意考研/保研请报考凝聚态物理或生命信息物理代码

研究方向

欢迎 保研/考研,申博学生,博后,邮件联系

参考书目:统计物理(梁希侠《统计热力学》),固体(黄昆《固体物理学》)


研究组介绍科普讲座:《软物质统计物理:从吃披萨谈起》https://www.bilibili.com/video/BV15aJTzVEdM


近期工作学术讲座:《几何和非平衡中涌现的复杂:披萨、斑马鱼、乒乓球、准晶、电池……》

https://www.bilibili.com/video/BV1Q1YU6rExX/


本人演唱的:陈省身《物理几何是一家》 https://www.bilibili.com/video/BV1SDoBYrEmD



注意硕士应报考专业凝聚态物理 或 生命信息物理

两个专业入学后仅有几门学位课的不同,可来信咨询


Soft Matter: Where Physics Meets Chemistry and Biology

统计物理:“人间物理学” (日常生活尺度,能量~kT,条件不极端但极端有用)

Statistical Physics: Rich and colorful, where life becomes possible.

直觉与抽象齐飞 浅近共深奥一色

直觉/渐近:身边世界——直觉好用,容易检验。

抽象/深奥:极大极小容易(单纯),丰富多彩的日常世界反而更难[多体/熵/热涨落...]


长期从事软凝聚态与生物物理的统计物理理论模拟研究

主要关注但不限于高分子、胶体、液晶、活性物质的统计物理理论

生命体系主要关注但不限于细胞膜(液晶)、单分子蛋白DNA/RNA、细胞骨架(高分子)等弹性和动力学的物理理论,以及生化反应网络的调控问题

与本校及外校多个高分子和生物物理实验组合作


胶体Colloid:咖啡、茶、墨汁、牛奶……

         工作累了就只能把研究对象喝掉(咖啡),偶尔手抖洒了就做个咖啡环实验

高分子polymer:参考1991年诺贝尔物理奖。塑料、橡胶、面团、蛋糕……

        虽然一直在讲揉面团的理论(高分子网络和弹性),但其实没有亲手揉过面

液晶Liquid Crystal:参考1991年诺贝尔物理奖。百年前从600根胡萝卜里人类第一次发现液晶

        如今你们能看到我的主页那一定是通过液晶显示器,感谢胡萝卜

活性物质Active matter:参考2021诺贝尔物理奖。细菌、活性胶体、鸟群、鱼群、羊群……

        天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。鸟群鱼群体系所代表的远平衡态统计物理,大有可为


统计物理Statistical Physics理论就是以上纷繁复杂的世界背后统一的物理规律!

特别关注软物质统计物理中的几何问题。
本人演唱的
陈省身《物理几何是一家》 https://www.bilibili.com/video/BV1SDoBYrEmD



欢迎物理、计算机、数学、统计、化学、力学、生物背景的学生。

特别欢迎理论物理功底好,和/或编程计算能力强的学生。

如果充满好奇心、热爱科学研究其他不是问题!可给予足够的学术自由。


软物质的一点应用 https://www.bilibili.com/video/BV1bp4y1Z7bU


欢迎本科生选择科研导师、进组学习做项目

常年欢迎有意报考推荐硕博、博后联系

注意报考专业凝聚态或者生命信息


在"教学经历"中,也有一点常见的Q&A可供参考。



胶体物理中的拓扑与拓扑缺陷



无限风光在险峰 --2020于瑞士提切诺前阿尔卑斯山最高峰



2024年部分组员参加京津高分子学术沙龙


2024年部分组员工作讨论会


研究成果

研究组介绍讲座:《软物质统计物理:从吃披萨谈起》https://www.bilibili.com/video/BV15aJTzVEdM

中央高校基本科研业务费项目 主持

南开大学引进人才启动经费 主持

国家自然基金面上项目 主持


https://orcid.org/0000-0002-7926-7597


Selected Publiations:


[1] Chiral Packings in Cylinders are Ultrasensitive to Confinement Deformation

X Wang, J Guo, Y Li*, Nature Communications 17, 6398 (2026)

https://www.nature.com/articles/s41467-026-74709-2


[2] Exploiting Micellization Behavior and Its Solubilization Capacity to Construct Highly Stable and Anti-Self-Discharge Aqueous Electrolytes. 

Shen, B; Wang, B; Wang X; Zhou, J*; Lin, S; Xiong, L; Liu, S; Yang, X; Shi, Y; Qian, Q; Hao, B; Fan, M; Ji, H; Li, Y*; Yan, C; Qian, T*. Nature Communications  Accepted in principle. (2026)


[3] Hierarchical ground-state crystals underlying Hertzian Quasicrystals

Y Li*, Y Wang, Y Geng, W Liu, F Ye*, JZY Chen*

Nature Communications  16, 11269 (2025)  

https://www.nature.com/articles/s41467-025-66158-0


[4] Collective behavior of the nonreciprocal vision cone XY lattice-gas model

Y Du, Y Cao, W Liu, Y Li*

Newton 2, 100291 (2026)

https://doi.org/10.1016/j.newton.2025.100291


[5] Competing Hexagonal and Square Lattices on a Spherical Surface

H. Xie, W. Liu, Z. Lu, J. Z. Y. Chen*, and Y. Li*

Nano Letters 25(3), 11938 (2025)

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05865


[6] Shape Transformations of Vesicles Induced by Swim Pressure. 

Y Li*; PR ten Wolde*

Phys. Rev. Lett. 123 (14), 148003.  (2019)

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.148003


Full Publication List:


20  Defect Organization in Coexisting Hexagonal and Square Lattices on Ellipsoids. 

Liu, W.; Xie, H.; Li, B.; Chen, J. Z. Y.; Li, Y. J. Chem. Phys. 2026 (Accepted)

https://doi.org/10.1063/5.0357442


19 Exploiting Micellization Behavior and Its Solubilization Capacity to Construct Highly Stable and Anti-Self-Discharge Aqueous Electrolytes. 

Shen, B; Wang, B; Wang X; Zhou, J*; Lin, S; Xiong, L; Liu, S; Yang, X; Shi, Y; Qian, Q; Hao, B; Fan, M; Ji, H; Li, Y*; Yan, C; Qian, T*. Nat. Commun.  Accepted in principle. (2026)


18 Chiral Packings in Cylinders are Ultrasensitive to Confinement Deformation

X Wang, J Guo, Y Li*, Nature Communications 17, 6398 (2026)

https://www.nature.com/articles/s41467-026-74709-2

论文在2026年10月《物理》封面故事高亮报道


17 Rounded hard squares confined in a circle

Z Yuan, Y Li*, Soft Matter 22(16), 3119 (2026)

https://doi.org/10.1039/D6SM00008H



16 Hierarchical ground-state crystals underlying Hertzian Quasicrystals

Y Li*, Y Wang, Y Geng, W Liu, F Ye*, JZY Chen*

Nature Communications  16, 11269 (2025)  

https://www.nature.com/articles/s41467-025-66158-0


15 Aptamer Conformation Sensing in Nanopore for On-Site Quantitative Detection of

Cadmium Ions at Nanomolar Concentrations

Shujun He, Ronghui Liu*, Xinxin Bao, Jiayuan Pang, Xi Zhang, Yue Liu, Wenfu Lin, Jiadun Liu, Tianxin Li, Yao Li*, Yi Li*, Xinrong Guo*

Analytica Chimica Acta (2025)

https://doi.org/10.1016/j.aca.2025.344964

He et al. - 2026 - Aptamer conformation sensing in nanopore for on-site quantitative detection of cadmium ions at nanomolar concentratio.pdf

Image 1



14 Collective behavior of the nonreciprocal vision cone XY lattice-gas model

Y Du, Y Cao, W Liu, Y Li*

Newton (2025) 100291

https://doi.org/10.1016/j.newton.2025.100291



13 Transitional patterns on a spherical surface: from scars to domain defects of mixed lattices

W Liu, H Xie, Y Du, B Li, JZY Chen*, Y Li*

Soft Matter  21, 7631-7640 (2025)

https://xlink.rsc.org/?DOI=D5SM00697J

Liu et al. - 2025 - Transitional patterns on a spherical surface from scars to domain defects of mixed lattices.pdf




12 Filling spherical surfaces by mixed triangle and square tiles

H Xie, Y Li*, JZY Chen*
Physical Review E 111, 045408 (2025).

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.111.045408

Xie, Li, Chen - 2025 - Filling spherical surfaces by mixed triangle and square tiles.pdf


感谢《物理》邀请,2025年2月刊以封面故事报道研究组的文章
http://www.wuli.ac.cn/catalog/cover/2025/2
http://www.wuli.ac.cn/filePHYSICS/journal/article/physics/2025/2/65d1f993-4ef7-4f0f-bfa2-200cc6510898.pdf




11. Liu, J.; Xiong, L.; Hu, Y.; Wang, Z.; Dai, J.; Li, T.; Guo, X.; Liu, R.*; Yu, Z.; Li, Y.*; Li, Y*.

Probing structural variants of irregular DNA G-tracts (n ≤ 2) using MspA nanopores

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

Probing Structural Variants of Irregular DNA G-Tracts ( N ≤ 2) Using MspA Nanopores.pdf

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c19806



10. Lu M, Cao Z, Xiong L, Deng H, Ma K, Liu N, Qin Y, Chen S, Chen J, Li Y*, Liu Y*, Yu Z.*

A Ribozyme Selects Mechanically Stable Conformations for Catalysis Against Viral RNA.
Communications Biology 8(1), 165, 2025

https://www.nature.com/articles/s42003-025-07600-3



9. Competing Hexagonal and Square Lattices on a Spherical Surface

Xie H, Liu W, Lu Z, Chen J*, Li Y*,  Nano Letters 25(3), 11938, 2025

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05865

https://arxiv.org/pdf/2501.01270



祝贺熊罗安同学的论文发表在Chinese Journal of Chemistry[封面文章]
8. Kangkang Ma, Luoan Xiong, Zhuofei Wang, Xin Hu, Lihua Qu, Xuetong Zhao, Yao Li*, Zhongbo Yu*

A DNA force circuit for Exploring Protein-Protein Interactions at the Single-molecule Level

Chinese J. Chem. 42, 1456—1464 (2024) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cjoc.202300723

与南开大学于仲波实验团队合作




7. Li, N.; Li, J.; Qing, L.; Ma, S.; Li, Y.*; Li, B. 

Self-assembly of colloids with competing interactions confined in spheres.
Soft Matter 2024;20(2):304–14.【封面文章】 https://doi.org/10.1039/D3SM01227A

Li et al. - 2024 - Self-assembly of colloids with competing interactions confined in spheres.pdf



6. Wu, J.; Wang, X.; Wang, Z.; Yin, Y.; Jiang, R.; Li, Y.*; Li, B.* Nanospheres with Patches Arranged in Polyhedrons from Self-Assembly of Solution-State Diblock Copolymers under Spherical Confinement. Macromolecules 2023, 56 (1), 335–348. 

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.2c02166

Wu et al. - 2023 - Nanospheres with Patches Arranged in Polyhedrons from Self-Assembly of Solution-State Diblock Copolymers under Spheri.pdf



5. Li, Y.*; ten Wolde, P. R.* Shape Transformations of Vesicles Induced by Swim Pressure. 

Phys. Rev. Lett. 2019, 123 (14), 148003. 

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.148003

Li, ten Wolde - 2019 - Shape Transformations of Vesicles Induced by Swim Pressure.pdf


4. Miao, H.; Li, Y.; Li, S.; Xu, H.-G.; Ma, H.-R. Isotropic-Nematic Transition of Hard Ellipsoid Fluids. Chinese Phys. Lett. 2015, 32 (2), 026401. https://doi.org/10.1088/0256-307X/32/2/026401.


3. Miao, H.; Li, Y.; Ma, H. Depletion Interaction between Two Ellipsoids. J. Chem. Phys. 2014, 140 (15), 154904. https://doi.org/10.1063/1.4870520.


2. Li, Y.; Miao, H.; Ma, H.; Chen, J. Z. Y. Defect-Free States and Disclinations in Toroidal Nematics. RSC Adv. 2014, 4 (52), 27471. https://doi.org/10.1039/c4ra04441j.


1. Li, Y.; Miao, H.; Ma, H.; Chen, J. Z. Y. Topological Defects of Tetratic Liquid-Crystal Order on a Soft Spherical Surface. Soft Matter 2013, 9 (48), 11461. https://doi.org/10.1039/c3sm52394b.


社会兼职

天津第二新华中学 科学副校长


Physical Review Letters, Newton, Nature Communications, Physical Review E, Biophysical Journal, Communications of Theoretical Physics, Chinese Journal of Polymer Science 等期刊审稿人


 Invited Talks

  • 2026, 23th National Conference on Condensed Matter Theory and Statistical Physics, Changchun, China

  • 2026, Seminar, School of Basic Medical Sciences, Tsinghua University, Beijing, China

  • 2026, Soft Matter Seminar, Institute of Physics, Chinese Academy of Science, Beijing, China

  • 2026, School of Physics, Shandong University, Qingdao, China

  • 2026, Soft Matter and Biophysics Seminar, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Science, Beijing, China

  • 2026, School of Physics, Shandong Normal University, Jinan, China

  • 2026, School of Physics, Wuhan University, Wuhan, China

  • 2026, School of Physics, HuaZhong University of Science and Technology, Wuhan, China

  • 2026, School of Material and Chemistry, Soochow University, Suzhou, China

  • 2026, Department of Physics, Beijing Jiao Tong University, Beijing, China

  • 2026, Department of Physics, Tsinghua University, Beijing, China

  • 2025, Soft Matter and Biophysics Seminar, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Science, Beijing, China

  • 2025, Department of Statistics and Center for complex flows and soft matter research, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Guangdong, China

  • 2025, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu, China

  • 2025, Electrostatics of Soft Matter Meeting, Nanjing, China

  • 2025, Department of Physics, Fudan University, Shanghai, China

  • 2025, School of Physics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China

  • 2025, School of Phyiscs, East China Normal University, Shanghai, China

  • 2025, Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences, Wenzhou, China

  • 2025, School of Physics, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang, China

  • 2025, School of Chemistry, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu, China

  • 2025, School of Physics, Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu, China

  • 2025, National Conference on Complexity (Plenary Lecture), Zhenjiang, Jiangsu, China

  • 2025, School of Physics, Northeast Normal University, Changchun, Jilin, China

  • 2024, 13th National Conference on Soft and living matter physics, Xi’an, Shaanxi, China

  • 2024, Department of Physics, Tianjin University, Tianjin, China



教学经历

研究组介绍讲座:《软物质统计物理:从吃披萨谈起》https://www.bilibili.com/video/BV15aJTzVEdM

本人演唱的:陈省身《物理几何是一家》 https://www.bilibili.com/video/BV1SDoBYrEmD

软凝聚态物理(本科):

    春季学期开课,欢迎提前咨询选课。选用主要教材《软物质物理》M Doi著。

    讲授统计物理和软物质的基础理论、基础计算方法。课程将从零铺垫基础统计物理、数学和基本计算方法等。
    从Ising模型开始讲授相变,胶体、液晶、高分子、生命系统的统计物理理论。

    先修要求:热学、程序设计(C++)、高等数学(单元微积分)。本课程无需任何量子力学。

    [辟谣]无需钢琴基础 https://www.bilibili.com/video/BV1wQ4y1S7zx


软凝聚态物理(研究生):

    秋季学期开课。讲授软物质和统计物理的前沿研究理论和模拟方法和软件,研究专题等。

    同时欢迎修过本科生课程的同学听课


固体物理讲座(研究生)、物理学前沿(博士生)


2022级本科班导师


常见Q&A


Q 软物质和统计物理是什么关系?

A 软物质是说的研究对象的范围,统计物理描述的是物理理论。

软物质理论和统计物理是极大重叠的研究领域的两种描述方面。(“同一件事”两个名字)


Q 软物质和统计物理的研究有什么特点魅力?

A 统计物理是理论物理的核心理论,并可以用来研究丰富的研究对象,除了传统意义的物理研究对象,
还包括传统上认为在化学和生物的许多研究对象。
有用(直接改变生活),同时发展物理基础理论(例如非平衡统计物理还远远没有建立好)。
这些研究对象的实验技术发展(例如生物),给统计物理理论提出了丰富的问题和机遇。

特别能体现理论物理的根本追求:“普适理论”。研究对象开放丰富,充满新鲜活力的学科方向。


Q 软物质和统计物理古老还是年轻?

A 既古老又年轻。热学可以说是最古老的学科,从人类诞生起生火取暖,穿衣保暖起。

统计物理一直是人类理解自然和改善生活最根本的核心需求之一。
后有Maxwell, Boltzmann, Gibbs等物理巨匠发展理论,不可谓不古老。
上世纪后半叶以来,Onsager,Landau,de Gennes,Parisi等为代表的物理学家又将现代统计物理发展的日新月异。

统计物理是物理中少有的名称中没有"研究对象"的方向,换句话说它的研究范围应普适于所有研究对象。
不断有之前统计物理尚未能研究的"领域"加入到当今统计物理的研究中,常新常青。


Q 软物质和统计物理难么?
A 曾经很难,现在不那么难。没有计算机(1950年代前)的帮助下,统计物理理论非常困难。
大量人们迫切想知道的问题之所以没有研究,不是因为他们不重要,而是太难了。

计算机发明后,特别是价格和算力越来越便宜(本世纪),以往很难得问题开始变得简单(形象)。
理论数值结果以及数值启发的新理论,新问题蓬勃发展。大量之前无法研究的"领域",不断加入当今统计物理中。
这也是统计物理既古老,又一直保持年轻的原因之一。
(恰逢其时,统计物理的黄金年代)


Q 理论研究相对实验有何特点?

A 理论不受仪器条件的限制。同时可以很方便的与实验合作。
相对而言对想法方向的限制要小的多,开放自由,需要顾虑的事少,整个世界向你敞开。
缺点是做不出来不能赖我不给条件:p?

Q 出路?
A 留在学术界,理论研究供需比相对比较愉快。
同时软物质统计物理理论研究中大量使用编程、随机过程等,也是工业界,金融界等的通用技能,
也很容易在IT/金融找工作。
其他诸如高分子、液晶、生物医药、化妆品、食品等也都是对软物质理论人才直接的工业需求。


修读软凝聚态物理,或加入我们的研究组,体会软物质统计物理独特的魅力乐趣。


(引用诺贝尔奖得主de Gennes) 软即科学的初心:软即生活,软即生动形象,软即人类,软即是美。



荣誉称号

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