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Steven Lawrence Kleiman (né à Boston le ) est un mathématicien américain spécialiste de géométrie algébrique.
Kleiman est professeur de mathématiques au Massachusetts Institute of Technology. Il a fait ses études universitaires undergraduate au MIT. Il obtient son Ph. D. à l'université Harvard sous la direction d'Oscar Zariski en 1965 avec une thèse intitulée « Toward a Numerical Theory of Ampleness », après y avoir étudié avec Oscar Zariski et David Mumford et suivi les cours d'Alexandre Grothendieck. Il est ensuite J. F. Ritt Instructor, puis assistant et professeur associé à l'université Columbia. Entre 1966 et 1970 il assiste régulièrement aux séminaires de Grothendieck à l'IHES. Il rejoint le corps professoral du MIT en 1969.
Kleiman est connu pour ses travaux en géométrie algébrique et en algèbre commutative. Il a fait des contributions fondamentales en cohomologie motivique, en théorie des modules, en théorie des intersections et en géométrie énumérative. Il est l'un des auteurs les plus prolifiques dans ces domaines
Kleiman est lauréat de la bourse postdoctorale de l'OTAN (1966-1967), d'une bourse Sloan (1968) et d'une bourse Guggenheim (1979).
En 1989, l'université de Copenhague lui décerne un doctorat honoris causa et en , l'Académie norvégienne des sciences et des lettres a organisé une conférence en l'honneur de son 60e anniversaire et l'a élu membre étranger. En 1992, Kleiman a été élu membre étranger de l'Académie royale danoise des sciences et des lettres.
En 2012, il est devenu membre de l'American Mathematical Society. Il a été conférencier invité au Congrès international des mathématiciens de Nice en 1970 (Finiteness theorems for algebraic cycles).