软物质理论、凝聚态物质的数值模拟、生物信息学和经济物理学
分子生殖生物、干细胞生物、胚胎和生殖细胞信号转导
多糖类生物活性大分子凝胶、高分子材料流变学、电化学技术及其应用
生物医学信号处理与建模、通讯与计算机新技术应
生物技术与园林植物种质资源创新、树木抗性生理与分子生物学
聚合物复杂体系结构流变学、聚合物加工理论与过程模拟、生物质复合材料
现任北京大学信息学部副主任,北京大学未来技术学院生物医学工程系教授,教育部长江学者特聘教授
纳米材料的生物学效应与安全性研究、纳米材料在疾病诊断治疗方面的应用研究
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股骨头缺血性坏死的临床和基础研究、生物材料的相关研究