致力于仿生超分子化学的分子组装和纳米结构体系设计。尤其是基于生物分子磷脂，肽与蛋白的仿生分子组装和物理化学机理的研究，通过组装构建"人工细胞"。以模拟生物体结构和功能为基础，在分子水平上构建具有特殊功能的超分子组装体。重点研究旋转马达蛋白ATP合酶与线性马达蛋白Kinesin的优化重组，从多维度模拟细胞器结构与功能；探索ATP合酶在调控叶绿体的光合磷酸化和线粒体的氧化磷酸化过程中的能量合成机制，实现功能增强；研究寡肽分子尤其是苯丙氨酸的组装与解组装，结构转变调控及其光电性质的研究；通过模板组装技术构建系列功能化纳米结构体系；双光子共聚焦和超分辨荧光成像在组装体系中的应用研究。