本研究团队依托国家强磁场大科学实验装置，发展高场磁共振波谱与成像技术，开展与重大疾病相关、或具有特殊物理因子响应特征的蛋白质结构和功能研究。
除解析蛋白质的基础结构外，团队重点研究蛋白质与生物环境中多重物理化学因素的相互作用，包括蛋白调控因子、无机材料界面以及磁场、光场等外源物理因子，进而在原位复杂环境下探究对应的生物物理化学过程，为疾病治疗与蛋白功能调控提供更优解决方案。
主要研究方向包括但不限于：
（1）膜生物化学过程与信号转导机制。研究生物膜环境下膜蛋白的结构与功能、受体 - 配体相互作用、蛋白质与磷脂的特异性识别及其调控机制。
（2）磁场生物学效应。依托强磁场实验装置开展磁场生物学效应研究，探究磁场对蛋白质功能及材料理化性质的影响。
（3）蛋白质工程。在充分解析蛋白质结构与功能的基础上，面向应用开展蛋白结构与功能改造，主要方向包含蛋白药物设计、磁控与光控蛋白的改造设计。
（4）生物矿化与生物仿生合成。解析生物矿化过程中特征蛋白的调控机制，基于相关机理开发新型仿生生物合成方法，开展生物材料应用研究。
（5）原位核磁共振技术。发展适用于活体原位研究的新型核磁共振技术。