微生物与环境健康

AI与微生物机理模型深度融合

污染物定向生物转化与资源化

在微生物定向制备羧酸理论与技术方面形成了研究特色，发展了碳链延长微生物驱动产酸菌群组装过程的理论，建立了基于关键物种丰度精准预测羧酸产率的机器学习方法，通过人工合成微生物组的构建，实现了产酸发酵菌群结构的精准调控与羧酸产品的生物定向合成；在人体肠道菌群稳态理论研究方面，通过合成微生物组技术首次实验验证了复杂群落的多重稳态理论，并在微生物亚细胞结构层面表征了肠道非模式菌株整体细胞状态及状态的转变过程，在微生态和分子水平揭示了肠道微生物丁酸代谢驱动菌群稳态维持与转变的机制。

国家高层次青年人才项目，2025-2028，主持

中国科学院“率先行动”引才项目，2024-2027，主持

国家自然科学基金委，青年科学基金项目（C类），2025-2028，主持

比利时弗兰德研究基金会，中比国际合作交流项目，2021-2023，38万，负责人

国家留学基金委，公派读博项目，2016-2020，45万，负责人

国家自然科学基金委，创新研究群体，2024-2028，1000万，参与

欧洲研究理事会，ERC启动基金项目，2019-2024，1095万，参与

欧盟委员会，欧盟地平线 2020 研究与创新计划项目，1472万，参与

德国亥姆霍兹联合会，大数据挖掘陆地环境中微生物功能，1368万，参与

德国亥姆霍兹联合会，改变地球：框架七 - 迈向可持续发展的生物经济，20440万，参与

德国亥姆霍兹环境研究中心，优秀博士

德国亥姆霍兹环境研究中心，年度科技突破

欧洲研究理事会博士后奖学金

美国微生物学会青年论坛，评审团成员

欧洲环境、生态与可持续发展华人学会，首届青年理事会成员

中国生态学学会微生物生态专业委员会，委员

中国沼气学会青年专家委员会，委员

中国农业工程学会农业资源环境与能源工程专业委员会，委员

留德华人化学化工学会，会员

国际微生物生态学会，会员

微生物生态学国际顶级期刊 The ISME Journal，青年编委

Resources, Environment and Sustainability，青年编委

代表性论文

Liu, B., Garza, D.R., Saha, P., Zhou, X. and Faust, K. (2024). Exploiting gut microbial traits and trade-offs in microbiome-based therapeutics. Nature Reviews Bioengineering, Vol. 2, pp. 364–366.

Garza, D.R.#, Liu, B.# et al., (2025). Emergence of alternative stable states in a synthetic human gut microbial community. Nature Communications (in press) (# contributed equally)

Liu, B.#, Sondervorst K.#, Nesporova K., Faust, K and Govers S. (2025). Growth stage and interspecies interactions shape the cell biology and cell cycle characteristics of human gut bacteria Bacteroides thetaiotaomicron and Roseburia intestinalis. Communications Biology (in press) (# contributed equally)

Liu, B.#, Garza, D.R.#, Gonze, D., Krzynowek, A., Simoens, K., Bernaerts, K., Geirnaert, A. and Faust, K. (2023). Starvation responses impact interaction dynamics of human gut bacteria Bacteroides thetaiotaomicron and Roseburia intestinalis. The ISME Journal, Vol. 17, pp. 1940–1952. (# contributed equally)

Liu, B., Sträuber, H., Saravia, J.P., Harms, H., Sandra, G.S., Kasmanas, J.C., Kleinsteuber, S. and da Rocha, U.N. (2022). Machine learning-assisted identification of bioindicators predicts medium-chain carboxylate production performance of an anaerobic mixed culture. Microbiome Vol. 10, No. 48.

Liu, B., Sträuber, H., Centler, F., Harms, H., da Rocha, U.N. and Kleinsteuber, S. (2023). Functional redundancy secures resilience of chain elongation communities upon pH shifts in closed bioreactor ecosystems. Environmental Science & Technology Vol. 57, pp. 18350–18361.

Liu, B., Kleinsteuber, S., Centler, F., Harms, H. and Sträuber, H. (2020). Competition between butyrate fermenters and chain-elongating bacteria limits the efficiency of medium-chain carboxylate production. Frontiers in Microbiology, Vol. 11, No. 336.

Liu, B., Popp, D., Müller, N., Sträuber, H., Harms, H. and Kleinsteuber, S. (2020). Three novel Clostridia isolates produce n-caproate and iso-butyrate from lactate: comparative genomics of chain-elongating bacteria. Microorganisms Vol. 8, No. 1970.

Liu, B., Popp, D., Sträuber, H., Harms, H. and Kleinsteuber, S. (2020). Draft genome sequences of three Clostridia isolates involved in lactate-based chain elongation. Microbiology Resource Announcements Vol. 9, No. e00679-20.

Meng, X.#, Liu, B.#, Zhang, H., Wu, J., Yuan, X. and Cui Z. (2019). Co-composting of the biogas residues and spent mushroom substrate: physicochemical properties and maturity assessment. Bioresource Technology, Vol. 276, pp. 281–287. (# contributed equally)