1.RNA成像、传感与药物调控

  RNA是遗传信息表达的传递者和重要调控者,已成为国际上发展最为迅速的生命科学研究热点和前沿领域之一。RNA畸变造成生命功能失调，引发癌症、流行病、神经退行性疾病等一系列难治之症，如RNA病毒（SARS-CoV-2）的暴发流行，对人类生命健康和全球公共卫生安全构成了极大的挑战和威胁。

我们研究组开展“RNA功能表征与化学干预”研究：1）构建高性能的荧光RNA适配体及其靶向探针，实现原位、实时、高灵敏、单分子水平地追踪RNA，解析体内RNA的时空信息和功能；2）重点关注人类疾病相关的畸变RNA，研发成药性良好的RNA靶向小分子药物，药物干预疾病RNA致病活性与功能；3）构筑基于荧光RNA的生物传感器，检测人体内的小分子代谢物、蛋白质和离子，追踪其生物合成动力学，解析其代谢调控机制和关键酶活性，构筑高通量药物筛选平台。

2.CRISPR基因编辑合成生物学

   对CRISPR进行合成生物学改造，可标记和调控细胞内源DNA/RNA的功能。我们开发基于CRISPR的染色体高分辨追踪技术，时空原位地示踪染色体转录、断裂自修复、复制、有丝分裂等功能。此外，针对基因编辑CRISPR的生物安全问题，通过合成生物学手段引入光、小分子调控剂、RNA调控因子等建立各类CRISPR调控技术，为有效防范基因编辑引发的生物安全风险提供理论基础和工具方法。

3.小分子药物与探针

   小分子探针和药物一直是创新药领域的主要驱动力。基于靶标RNA和疾病的密切关联，我们致力于研发RNA靶向的小分子探针、靶向降解剂、抑制剂等，描述小分子追踪和干预靶标RNA功能的表型和作用模式，促进RNA成药性确证研究。此外，以昆虫体内嗅觉受体蛋白作为靶标，研发靶向小分子信息素和调节剂，从而化学干预嗅觉受体的功能，调控昆虫聚/散行为，实现昆虫灾害的绿色预防和精准控制。