力学生物学 (Mechanobiology) 是生物、物理、医学、工程等多学科交叉发展的新兴前沿研究方向。
近年研究表明细胞黏附、迁移与分化，组织生长、修复与维持，胚胎发育，肿瘤生长与转移，免疫应答，衰老等一系列重要的生理、病理过程都受到力信号的调控。力学生物学研究旨在研究力信号对生命体在分子、亚细胞、细胞、组织、器官等层次行为的调控机制，及在机制理解与指导下的生物医学应用。其分子基础是一系列力敏感的生物大分子（蛋白质、核酸等）及其介导的力敏感信号通路的力学响应与调控。
课题组以探究生命医学重要问题为目标，聚焦“生物大分子动态与互作的力学调控机制”及其潜在生物医学应用，注重物理与生物、医学交叉，致力于通过单分子、单细胞力学操控与成像等技术，揭示关键生理、病理过程中的蛋白质构象、修饰、蛋白质—蛋白质互作、核酸—蛋白质互作在生理范围力作用下力学-化学-生物耦合动态调控的分子机制。 在机制理解与指导下，开展新型力敏感蛋白通路干预分子、多肽、蛋白等潜在药物的开发与转化应用，推进力医学(Mechanomedicine) 发展。
课题组当前之课题方向简述：
1). 细胞黏附、胞间连接关键力敏感蛋白质，及其介导的力敏感信号通路力学-化学-生物耦合调控机制的单分子与单细胞研究；
2). 细胞骨架与细胞核骨架关键力敏感蛋白质，及其介导的力敏感信号通路力学-化学-生物耦合调控机制的单分子与单细胞研究；
3). 肌联蛋白（Titin）的构象（去折叠、复折叠、错误折叠、中间态等）、修饰（氧化、异构、磷酸化等）、互作（信号蛋白、分子伴侣等）的力学-化学-生物耦合调控机制研究；
4). 活细胞内力学、化学、生物信号的原位探测技术开发与应用；
5). 干预、调控蛋白质分子的AI辅助从头设计、优化与应用；