主要研究方向

中国科学院生物磁共振分析重点实验室设立四个主要研究方向。

方向一:蛋白质结构与功能分析

  针对蛋白质为什么具有功能和如何行使功能的基本科学问题,开展蛋白质结构与动态过程的核磁共振分析的新技术与新方法研究。

  主要研究内容:发展瞬态蛋白质结构及超高时空分辨的蛋白质动态学的磁共振分析新技术与新方法;发展类细胞环境下蛋白质结构,动态及相互作用的磁共振分析新技术与新方法;发展研究超大分子量的蛋白质的结构及其动态变化的磁共振分析方法;发展膜蛋白结构的核磁共振分析的新技术与新方法。通过这些新方法与技术的建立,开展与重大疾病相关的蛋白质的结构与功能分析工作,为发现新的药物靶点、设计新的药物分子、揭示药物作用机理提供新的实验手段与基础。

方向二:代谢与多组学整合分析

  以生命过程的物质基础这一科学问题为牵引,以普适性代谢组原位定量与全覆盖分析为重点,开展先进代谢组分析方法学的源头创新研究。

  主要研究内容:发展多个代谢途径全覆盖的同步测量分析策略与方法;发展代谢组与其它生物数据的多组学整合分析新策略新方法;发展面对多种分析对象的普适性原位定量分析新策略性方法。

方向三:多模态影像与原位分析

  多模态影像和原位谱是研究神经科学、认知科学、重大疾病、发育、生理、心理、药理等不可或缺的重要工具,可以无损地获得活体生物相关部位的形态、结构和功能信息。

  主要研究内容:以基础脑科学问题和肺部重大疾病为牵引,开展多模态磁共振成像研究,解决转化医学影像学研究中的分析化学问题;发展超灵敏的分子探针和影像技术、能量代谢及神经递质动态学原位技术,获得更多的大脑和肺部形态、结构和功能信息;整合分子生物学和遗传学技术,建立与发展新的病毒工具,形成神经回路结构可视化和功能解析的新技术新方法。

方向四:多尺度模拟与数据分析

  从微观和整体的视角考察生命过程物质基础的科学问题,发展数学建模和计算模拟等理论手段,解释和预言大分子结构、动力学、相互作用以及复杂生物网络。

  主要研究内容:针对生物大分子、生化反应网络、大脑神经系统和实验海量数据,发展数学建模和分子模拟的理论方法,发展新的数据统计方法和处理算法。结合实验研究,提供实验数据和观测现象在微观和整体上的理论解释。