细胞感知外界环境的刺激并做出反应，通过一系列受体信号转导（如RTK，adhesion receptor, GPCR等）调节细胞功能。最新的研究表明，细胞膜受体信号转导的调控不仅限于信号通路的化学组成，而且和信号分子的力学特性、空间分布和聚集态等物理特性密切相关。这些因素进一步影响到细胞内下游信号传导的反应动力学，继而调控信号传导复合体的装配，以及信号通路的传导效率和传导途径等，并最终决定细胞功能。我们通过单细胞单分子成像，信号通路体外重建，以及纳米生物等手段操纵和观测相关受体通路，研究细胞信号传导的物理化学调控机制。

   科学问题的解决往往伴随着新技术的突破，我们也关注和开发新型生物物理技术。我们开发了图案化支撑脂质双层膜技术（Patterned supported lipid biilayer），可以在二维流动界面控制受体激活的空间位置和物理状态，继而精确定量研究受体信号的传导过程。课题组将拓展该技术在更多生物体系上的应用。我们也将重点开发单分子光学成像与光谱分析，生物纳米，光电联合成像等生物物理技术，为细胞多尺度研究提供更强大的工具。