向立民，武汉大学化学与分子科学学院教授、博士生导师。2010年从北京大学获得化学学士学位，导师为裴坚教授。2016年从亚利桑那州立大学获得化学博士学位，研究方向为单分子电子学，导师为陶农建教授。2016-2020年于加州大学伯克利分校进行博士后工作，研究方向为超分辨荧光成像技术，导师为Ke Xu教授。2021 年3 月入职武汉大学，2022年国家重点研发计划青年项目负责人。近年来围绕生物大分子(包括DNA和蛋白质)的单分子表征开展了研究工作，取得了系列研究成果。在体外(in vitro)单分子电学表征方面，利用扫描隧道显微镜断裂结技术(STM break junction)系统表征了DNA及其改进结构的电荷传输性质；在体内(in vivo)单分子定位成像技术(Single-molecule localization microscope)方面，研发了能同时进行多组分功能化成像的新型超分辨荧光成像技术。发表论文20余篇，其中以第一作者或通讯作者在Nat. Nanotech.，Nat. Methods，Nat. Chem.，Nat. Commun.，J. Am. Chem. Soc.等发表论文10篇，并针对单分子电子学以及超分辨成像技术两个领域的最新研究进展，分别在Nature和Nat. Chem.上发表了评论性文章。课题组长期招收博士后、博士生与硕士生，每年有足够招生指标与学校重点资助博士后指标，欢迎感兴趣的同学加入我们的研究小组。

近5年代表性论文 (^# 共同一作; * 通讯作者)：

(1) L. Xiang*, R. Yan, K. Chen, W. Li, K. Xu*, "Single-molecule displacement mapping unveils sign-asymmetric protein charge effects on intraorganellar diffusion," Nano Lett., 2023, 23, 1711

(2) L. Xiang^#; K. Chen^#; R. Yan; W. Li; K. Xu*; Single-molecule displacement mapping unveils nanoscale heterogeneities in intracellular diffusivity, Nat. Methods, 2020, 17, 524.

(3) L. Xiang*; P. Zhang; C. Liu; X. He; H. B. Li; Y. Li; Z. Wang; J. Hihath; S. H.Kim*; D. N.Beratan*; N. Tao*; Conductance and Configuration of Molecular Gold-Water-Gold Junctions under Electric Fields, Matter, 2020, 3, 166.

(4) R. Sha^#; L. Xiang^#; C. Liu^#; A. Balaeff; Y. Zhang; P. Zhang; Y. Li; D. N.Beratan*; N. Tao*; N. C.Seeman*; Charge splitters and charge transport junctions based on guanine quadruplexes, Nat. Nanotechnol., 2018, 13, 316.

(5) L. Xiang, M. Wojcik, S. J. Kenny, R. Yan, S. Moon, W. Li, K. Xu*, "Optical characterization of surface adlayers and their compositional demixing at the nanoscale," Nat. Commun., 2018, 9, 1435

图1：单分子光学成像与电学测量技术在生命分析领域中展现出其独有的特性。左：化学极性解析的单分子定位成像技术揭示了有机表面吸附层丰富多彩的形貌与化学成分的信息；中：扩散速率解析的单分子定位成像技术让我们清晰的观察到活细胞的细胞核内部扩散速率在纳米尺度上的分布的异质性；右：单分子电导测定技术系统的阐明了单个水分子不同的导电构型与导电性能。

研究方向：

(1)：多维功能化单分子定位显微术(超分辨成像技术)的研发：运用单分子荧光信号的多方面性质，针对单分子定位成像系统进行光学构架上的改进与数据分析的优化，开发多维功能化单分子定位显微术。

(2)：单分子定位显微术在生命分析化学和细胞生物学中的应用。运用多维功能化单分子定位显微术，结合其他生命分析化学表征工具(如PCR、Western Blot等)，在纳米尺度上探索活细胞内部生命发展规律，研究单个生物大分子(DNA、RNA、蛋白质)在活细胞内部亚细微结构中的表现形式和动态过程。

(3)：单分子光学和电学性质的表征与应用。结合单分子光学和电学表征技术，搭建单分子光学和电学性质表征平台。从单分子层面探索化学反应基本规律，并在表面催化、生物分析等方面开展应用。