传统的生物学技术各有优劣，比如荧光显微镜，虽然可以在生理条件下直接快速成像，但其需要荧光分子标记且空间分辨率有限；电子显微镜的空间分辨率较高，特别是冷冻电镜技术，已经实现了对单个生物分子在生理环境中的冷冻结构解析，但其只能得到一些静态结构，不能追踪生物大分子的动态学特征，特别是结构转变动力学。因此，开发和应用能满足在生理条件下对生物大分子进行高时空成像的新技术很有必要。 本团队致力于开发和利用新型多功能高时空分辨和原位原子力显微镜技术，研究生物分子的行为动态、作用机理和动力学。成功搭建了多功能高速原子力显微镜生物平台(国内首台)，该平台在原子力显微镜领域处于世界前沿水平，能在生理溶液中以直接高时空成像(水平分辨率~1 纳米，垂直分辨率~0.1 纳米，成像速度可达20 帧/秒)的方式，实现生物分子的结构和功能分析。